Старение иммунной системы может нарушить баланс микробиома кишечника
С возрастом в кишечнике человека часто нарушается баланс микроорганизмов: снижается их разнообразие, некоторые виды начинают доминировать, возрастает риск воспалений. Почему это происходит — один из ключевых вопросов в исследованиях старения. Учёные из Института старения им. Лейбница (Leibniz Institute on Aging, Германия) предложили новое объяснение, опубликованное в журнале PLoS Biology.
Согласно их гипотезе, основная причина не в самих микроорганизмах, а в снижении эффективности иммунной системы. Именно иммунитет в норме активно контролирует микробиом в кишечнике, не давая отдельным видам чрезмерно размножаться. С возрастом этот контроль ослабевает, и баланс нарушается.
В кишечнике человека живут триллионы бактерий, которые помогают переваривать пищу, регулируют обмен веществ и поддерживают иммунитет. Обычно это сообщество остаётся стабильным долгие годы. У пожилых людей баланс смещается — такое состояние называют дисбиозом. Авторы исследования предлагают рассматривать иммунную систему как главного регулятора, который постоянно отслеживает, какие микроорганизмы начинают доминировать, и ограничивает их рост.
Для проверки этой идеи исследователи создали простую компьютерную модель, в которой разные виды микробов конкурируют за ограниченное пространство. Когда в модель добавили правило, ограничивающее слишком быстро растущие виды, микробиом оставался разнообразным и стабильным. Когда этот контроль убрали, отдельные виды захватили среду, а разнообразие резко упало.
Эксперты подчёркивают, что с возрастом иммунная система меняется неоднородно. Одни её функции (например, связанные с общим воспалением) могут даже усиливаться, что ведёт к так называемому воспалительному старению. А вот способность точечно подавлять отдельные доминирующие штаммы микробов ослабевает. В итоге в кишечнике пожилого человека одновременно сохраняется хроническое слабое воспаление и снижается контроль над микробным сообществом.
Комментарии
Авторы отмечают, что их модель пока не является окончательным доказательством, но даёт конкретные предсказания, которые можно проверить в экспериментах. Следующим шагом должны стать исследования на короткоживущих животных, например на рыбках киллифиш, а также длительные наблюдения за людьми, чтобы выяснить, действительно ли потеря иммунного надзора предшествует изменениям микробиома.
Если гипотеза подтвердится, это изменит подход к лечению. Простое добавление полезных бактерий может не сработать, если иммунная система уже не способна поддерживать порядок. Возможно, эффективная терапия для пожилых людей должна одновременно укреплять те функции иммунитета, которые отвечают за контроль над микробным равновесием.
Ранее учёные выявили связь между микробиомом кишечника и вероятностью развития гипертонии, диабета и сердечно-сосудистых событий. Анализ показал, что определённые группы бактерий и их метаболиты связаны с долгосрочным риском сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний.