Как известно, бактериальная микрофлора не просто помогает переваривать пищу. Симбиотические бактерии активно общаются с иммунной системой и выделяют различные вещества, влияющие на самые разные биохимические и физиологические процессы.
Благодаря выделяемым веществам и общению с иммунитетом «домашние» микробы помогают защитить хозяина от разных болезней. На эту тему есть масса исследований, и недавно в Nature опубликовано ещё одно — о том, как кишечная бактерия Bacteroides uniformis сдерживает рост атеросклеротических бляшек в кровеносных сосудах*. Авторы работы начали с того, что проанализировали видовой состав кишечных бактерий у людей с сердечно-сосудистыми заболеваниям и у людей без оных. Те и другие сильно отличались по уровню B. uniformis: у здоровых её было много, у пациентов с сердечно-сосудистыми проблемами — мало. Дальше исследователи взяли модифицированных мышей, генетически предрасположенных к атеросклерозу и одновременно лишённых собственной микрофлоры, и начали кормить их кормом повышенной жирности, чтобы спровоцировать у них появление атеросклеротических бляшек в сосудах. Некоторым мышам при этом давали живые бактерии B. uniformis.
Атеросклеротические бляшки образовывались у всех животных, но у тех, которым давали B. uniformis, их было меньше на треть. Также у мышей с B. uniformis в крови был ниже уровень липидов, в том числе холестерина и липопротеинов низкой плотности (ЛПНП). Их называют ещё «плохим» холестерином, потому что повышенный уровень ЛПНП — один из главных факторов риска атеросклероза. Наконец, у мышей, которым давали B. uniformis, в стенках кровеносных сосудов было меньше воспалительных иммунных клеток. Атеросклеротические бляшки — это не только скопления липидов на стенках сосудов, это ещё и иммунные клетки, которые чувствуют, что с сосудами происходит что-то не то, и начинают в них вялотекущее воспаление. Соответственно, подавляя сосудистое воспаление, можно замедлить развитие атеросклероза.
Дальнейшие эксперименты показали, что антихолестериновый эффект бактерий B. uniformis обусловлен пентадекановой кислотой, которую они синтезируют. Пентадекановая кислота подавляет в печени активность 3-гидрокси-3-метилглютарил-кофермент А (HMG-CoA) редуктазы — ключевого фермента в синтезе холестерина. Дело в том, что только часть холестерина в крови приходит с пищей. Довольно большая его доля вырабатывается печенью, которая отправляет его по органам и тканям в виде тех самых ЛПНП. Если активность HMG-CoA редуктазы падает, клетки печени начинают забирать ЛПНП из крови обратно себе. Пентадекановая кислота действует подобно статинам, которые прописывают при повышенном уровне холестерина, — они тоже нацелены на HMG-CoA редуктазу.
После этого исследователи снова обратились к людям. В образцах крови, взятых более чем у двухсот человек, анализировали уровень липидов и пентадекановой кислоты, а в образцах стула — наличие соответствующих генов в бактериальной ДНК. Высокому уровню холестерина в крови сопутствовал низкий уровень пентадекановой кислоты, а у тех, кто имел сердечно-сосудистые проблемы, в бактериальной ДНК реже встречались гены, необходимые для её синтеза.
Это не первое исследование, в котором пентадекановую кислоту обсуждают в качестве возможного средства против повышенного холестерина. Однако в новой работе, по сравнению с предыдущими, удалось получить более определённые, более надёжные результаты. Возможно, препараты с пентадекановой кислотой или синтезирующими её бактериями в будущем смогут удачно дополнить статиновую терапию, потому что статины не всегда дают тот эффект, на который рассчитывают пациенты и врачи. Однако надо иметь в виду, что описанные выше результаты были получены преимущественно на мышах, то есть всё равно требуются дополнительные клинические исследования.
Кишечная микрофлора не единственные наши симбионты. Свои микробы живут, например, во рту и дыхательных путях. Среди них есть бактерии рода Prevotella. Клинические наблюдения говорят о том, что большое количество Prevotella в дыхательной системе позволяет легче переносить респираторные инфекционные болезни, вплоть до пневмонии. В октябре в журнале PNAS была опубликована статья, в которой описано, как именно бактерии Prevotella, точнее, конкретный вид Prevotella melaninogenica, помогают бороться с инфекциями**.
Эксперименты ставили с мышами и патогенной бактерией Streptococcus pneumoniae (как можно понять по её названию, она является одной из самых частых причин пневмонии). Оказалось, что в присутствии P. melaninogenica в иммунных клетках — макрофагах и нейтрофилах — менялась активность генов: клетки настраивались на антибактериальную защиту и начинали энергичнее поедать патогенных S. pneumoniae. Если же P. melaninogenica не было, то в иммунных клетках при появлении S. pneumoniae активировались другие молекулярные сигналы, из-за которых клетки менее эффективно боролись с бактериальной инфекцией.
Известно, что симбиотические бактерии помогают иммунитету сфокусироваться на борьбе с по-настоящему опасными микробами. Чаще про это говорят на примере кишечной микрофлоры, однако и в дыхательной системе дела обстоят похожим образом. Возможно, P. melaninogenica станет профилактическим средством против пневмонии — её количество будут специально повышать у тех, у кого её мало. При этом не все бактерии рода Prevotella одинаково полезны. Например, P. intermedia не только не стимулирует антибактериальный ответ иммунных клеток, но и сама может доставить неприятности в виде воспаления периодонта.
Комментарии к статье
* Yin C., Chen Y., Lin G. et al. A gut microbial odd-chain fatty acid alleviates atherosclerosis in mice. Nature (2026).
** Stoner S. N., Larson E. D., Fulte S. et al. Myeloid cell reprogramming drives enhanced defense against Streptococcus pneumoniae lung infection following exposure to commensal Prevotella. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 123 (41) e2623525123.
