В нашем организме в 10 раз больше бактерий чем клеток
Число бактерий, живущих в теле человека, сопоставимо с числом клеток организма
Ученые из Института Вейцмана в Израиле по результатам нового исследования опровергли представление о том, что в человеческом организме бактерий живет в десять раз больше, чем число собственных клеток. По их подсчетам, эти цифры на самом деле одного порядка: у «стандартного» человека весом в 70 кг организм состоит примерно из 30 триллионов клеток, а бактерий в нем обитает около 40 триллионов. Препринт статьи об исследовании опубликован на bioRxiv.org, о результатах рассказывает сайт Science News.
Число бактерий в организме человека варьируется в пределах от 30 до 50 триллионов, в некоторых случаях число бактерий может превышать число собственных клеток на 52%, но не более, уверяют ученые. Тогда как в последние годы в работах, посвященных этой теме, можно было встретить данные о соотношении 1 к 10 или даже 1 к 100 в пользу бактерий.
Они уточнили и некоторые детали. К примеру, они выяснили, что у женщин соотношение бактерий к собственным клеткам выше за счет того, что у них значительно меньше клеток крови, чем у мужчин. А также доказали, что при ожирении соотношение практически не меняется.
Стоит отметить, что в основе выводов — так называемое метаисследование, то есть ученые сами не подсчитывали число клеток тем или иным образом, а провели масштабный анализ данных из опубликованных статей по этой теме. Некоторые коллеги обращают внимание на то, что в данном случае подсчитаны только бактерии, тогда как микробы, грибки, вирусы также являются частью микробиома человека.
Мой зоопарк
Так что еще вопрос, кто в ком живет, кто решает, что нам есть, пить, вообще как жить. И самое главное: микробиом существует не сам по себе, он взаимодействует с нашим, влияет на мозг, на иммунную систему, на работу генов, на многие другие процессы. А значит, каждый человек уникален не только своим мозгом и геномом, но и своими микробами.
Вообще можно сказать, что в последние годы человек открыл для себя планету бактерий, как Колумб открыл Америку. Это первые существа, заселившие Землю миллиарды лет назад. Не люди, не животные, не растения, а микробы составляют 90-95 процентов биоразнообразия на планете. По мнению ученых, не человек, а эти микроорганизмы являются самыми важными ее обитателями, а ряд специалистов вообще считают бактерий венцом творения. И действительно, их способности поражают. Например, бактериям-экстремалам не страшна высокая радиация. Они живут и в вечной мерзлоте, и при температурах плюс 120[0]С, выдерживают огромные давления на дне океанов и летают в космосе почти при абсолютном вакууме
Интересное исследование провела группа кандидата биологических наук Дмитрия Алексеева из московского Физтеха. Ученые изучали кишечные бактерии у сельских жителей России, а также горожан нашей страны, США и Европы. Результаты исследований опубликованы в престижном научном журнале Nature Communications
Почему у горожан столь аномальная команда бактерий, в принципе, понятно. Виноваты прежде всего антибиотики и консерванты, которые в огромном количестве применяются в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Они выбивают из метаболической цепочки определенные виды бактерий, а оставшиеся получают свободу действий и, что называется, расцветают буйным цветом. Например, из того же количества еды производят больше калорий. Отсюда и лишний вес.
Для ученых уже очевидно, что между микробиомом человека и его недугами есть взаимосвязь. И уже ряд болезней, например, диабет, появление полипов, аутоиммунные болезни стали проверять на состав микрофлоры.
Мировой сенсацией стал эксперимент профессора Найта с мышами. Он взял кишечные бактерии худых и полных людей и пересадил их стерильным мышам. В зависимости от того, от кого грызуны получили бактерии, одни стали худеть, другие стремительно толстеть. А когда ставших жирными мышам добавили бактерии от худых, они сбросили вес. Результаты этого и подобных экспериментов привели к созданию нового метода терапии: пересадке кишечных бактерий от здорового человека больному. В идеале ученые смогут управлять бактериями, изменяя их пропорции в организме человека. Сегодня в мире начинается бум исследований микробиоты. Это совершенно новый способ поддерживать наше здоровье. Намного безопасней по сравнению, к примеру, с курсами антибиотиков. Ведущие страны вкладывают в эти исследования миллионы долларов. Для некоторых болезней уже описан связанный с ней состав микрофлоры, например, язвенного колита. Выявлены бактерии, которые указывают на риск заработать атеросклероз. Этим методом пытаются лечить не только ожирение, но и язвенные колиты, болезнь Крона, диабет.
Уже многие клиники занимаются пересадкой бактерий для омоложения организма. Ведь вместе с человеком стареет и его микрофлора. Пересадка молодых «особей» подстегивает обмен веществ, активизирует иммунитет.
Более половины клеток в организме человека не являются человеческими, говорят ученые.
Как бы тщательно вы ни мылись, каждый уголок и каждая складка в вашем теле в любой момент времени обильно заселена микроскопическими созданиями.
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
Конец истории Подкаст
Раньше исследователи думали, что на каждую человеческую клетку в организме приходится десять микроорганизмов.
Но с точки зрения генетики мы находимся в еще более уязвимом положении.
Однако если сложить все гены живущих в нас микроорганизмов, итоговая цифра будет на уровне 20 миллионов.
Было бы наивно думать, что такое количество микробов в нашем теле никак не взаимодействует с организмом и не влияет на его работу.
Ученые исследуют роль микробиоты в пищеварении, регулировании имунной системы, защиты от болезней и выработке витаминов.
Поле битвы с микробами
Однако ряд исследователей обеспокоены тем, что в борьбе с вредными микробами человечество могло нанести непоправимый вред обитающим внутри человека «полезным бактериям».
Состояние микробиоты связывают и с другими болезнями, например с воспалением кишечника, болезнью Паркинсона, эффективностью лекарств от рака и даже аутизмом и депрессией.
Ученые: бактерий в теле человека не в 10 раз больше, чем своих клеток
МОСКВА, 11 янв – РИА Новости. Ученые из Канады и Израиля опровергли популярный миф – по их подсчетам, число микробов в нашем кишечнике и других частях тела не в 10 раз больше, чем общее количество клеток в организме человека, говорится в статье, опубликованной в электронной библиотеке лаборатории Колд-Спринг-Арбор.
«Количество клеток и бактерий в организме примерно равно друг другу, и каждое опорожнение кишечника, как правило, приводит к тому, что наши клетки временно получают численное преимущество над бактериями», — пишут ученые в статье.
Рон Зендер (Ron Sender) из Института науки Вейцманна в Реховоте (Израиль) и его коллеги пришли к такому выводу, повторно подсчитав число клеток и микробов в организме человека среднего веса и роста, следуя по стопам знаменитых опытов, которые проводил известный сегодня микробиолог Томас Лаки (Thomas Luckey) в 1972 году.
Как рассказывают Зендер и его коллеги, его подсчеты показали, что человеческое тело содержит в себе примерно в 10 раз больше полезных и патогенных бактерий, чем клеток, что породило огромный интерес к изучению микрофлоры кишечника и других микроскопических обитателей нашего тела.
Эти оценки, по словам авторов статьи, почти никогда не подвергались сомнению, и группа Зендера решила проверить, так ли это на самом деле, используя более совершенные методики подсчета клеток и микробов, чем те, которые использовал Лаки в 70-тых годах прошлого века. Для этого ученые проанализировали десятки других публикаций, а также получили примерные оценки «плотности» населения в отдельных органах при помощи магнитно-резонансной томографии.
Значительный численный перевес бактерий в теле человека оказался мифом
Фотография: Eric Erbe / Christopher Pooley / USDA / ARS / EMU / Wikimedia Commons
Принято считать, что число бактериальных клеток, составляющих микрофлору нашего тела, вдесятеро превышает число собственных клеток организма. Однако новое исследование группы биологов из Израиля и Канады опровергает это популярное утверждение: микробных клеток в нас лишь немногим больше, чем человеческих, а после дефекации их может становиться даже меньше. Результаты новой работы проходят рецензирование, однако предварительно статья обнародована сервисом препринтов bioRxiv.
Авторы публикации отмечают, что «каноническое» отношение между числом клеток человеческой микрофлоры и самого организма 10:1 появилось уже более 40 лет назад. В 1972 г. такую оценку дал Томас Лаки (Thomas Luckey), указавший, что в одном только желудочно-кишечном тракте должно обитать около 100 триллионов бактерий. Последующие цифры так или иначе отталкиваются от расчетов Лаки, и сегодня считается общеизвестным, что наш организм состоит из порядка 10 триллионов эукариотических клеток и содержит на порядок больше прокариотических «жителей». Однако в последние годы эти цифры стали подвергаться сомнению со стороны некоторых специалистов.
Рассмотрев современные данные по количеству клеток человеческого тела и его микрофлоры, профессор израильского Университета Вайцмана Рон Мило (Ron Milo) и его коллеги решили, что этот скепсис более чем обоснован. Авторы пришли к выводу, что средний человек (вес 70 килограм, рост 170 сантиметров, возраст от 20 до 30 лет) должен содержать примерно 30 триллионов собственных и 39 триллионов бактериальных клеток. Соотношение получается совершенно иным, примерно 1,3:1. Эти цифры довольно приблизительны, и у разных людей могут отличаться на величину до 52 процентов, – но, все же, не на порядки. Более того, сомнительное численное преимущество бактерий в нашем организме легко теряется.
Еще Томас Лаки оценивал их количество по содержанию микробных клеток в фекалиях (100 миллиардов на грамм). Однако такая высокая концентрация бактерий имеется лишь в прямой кишке, заселенном плотнее других. И если Лаки умножал эту цифру на общий объем ЖКТ, то, по мнению Рона Мило и его коллег, она может быть применима лишь к прямой кишке, имеющей куда меньший объем. В результате количество микробов оказывается не столь большим, а при каждой дефекации их может выводиться так много, что баланс сил временно поменяется в пользу эукариотических клеток организма.
Как пишут авторы, среди собственных клеток абсолютное лидерство по количеству занимают мелкие многочисленные эритроциты и их гематопоэтические предшественники, на которые приходится около 24,9 трлн (84 процента) клеток нашего тела. Приводятся и данные по содержанию в нем бактерий. На миллилитр объема прямой кишки их содержится 10 по количеству, слюны – 100 миллиардов, тонкого кишечника – от 1 тысяч до 100 миллионов, в зависимости от отдела. Исключительно «густонаселен» зубной налет, однако объем этого вещества совсем невелик. Кроме того, на каждом квадратном сантиметре кожи обитают менее 10 миллионов бактерий.
В итоге по численности в микрофлоре нашего тела доминируют бактерии прямой кишки (по оценкам Мило и коллег, 100 триллионов на литр при объеме 0,4 литра), а в самом организме – эритроциты крови (5 триллионов на литр при объеме 5 литров). Это и дает отношение 1,3:1 – куда более умеренное, чем считалось до сих пор.