Человека и желудочную бактерию может поссорить разница в эволюции

Научная судьба желудочной бактерии Helicobacter pylori довольна сложна. С одной стороны, H. pylori считается обычным компонентом микрофлоры желудка и двенадцатиперстной кишки: эту бактерию можно найти у половины людей на Земле; с другой — какое-то время назад бала установлена связь H. pylori с язвенными и онкологическими болезнями желудка и кишечника. После этого, началась настоящая травля бактерии, всех в массовом порядке постарались от неё избавить, но потом отношение к H. pylori снова поменялось: её признали условно-патогенной, то есть не причиняющей вреда, пока её не потревожат и не принудят к активным действиям. И вообще, H. pylori оказалась настолько значительной «фигурой», что за её изучение даже дали Нобелевскую премию.

При этом, несмотря на огромное число работ, исследователи до сих продолжают выяснять, почему в одних случаях бактерия ведёт себя спокойно, а в других — вызывает рак. Возможный ответ на этот вопрос предлагает на страницах PNAS группа исследователей под руководством Пелайо Корреа (Pelayo Correa) из Университета Вандербильта (США). По мнению учёных, причиной канцерогенности H. pylori может быть несовпадение эволюционной истории бактерии и хозяина.

Авторы работы обратили внимание на один медико-географический феномен. В колумбийском городе Тукеррес, расположенном высоко в Андах, заболеваемость раком желудка достигает 150 случаев на 100 тыс. человек, при этом в городке Тумако, который находится в 200 км от Тукерреса, на берегу моря, этот показателен равен всего 6 случаям на те же 100 тыс. Учёные сравнили геномы людей из обоих мест с геномами их H. pylori. Оказалось, что в портовом городе бóльшая часть и людей, и их бактерий восходит к африканским предкам. В горном же Тукерресе 67% населения произошло от американских индейцев, 31% — от европейцев, а бактерии у тех и у других почти одинаковые, европейские.

Мысль исследователей понятна: наша микрофлора теснейшим образом с нами связана, и эволюционируем мы вместе. Однако пути эволюции разных человеческих популяций могут не совпадать, а потому могут разниться и изменения в микрофлоре. Очевидно, что у бактерии и хозяина, не имеющих за плечами долгой совместной истории, могут возникнуть некоторые разногласия, ведущие к болезни.

Действительно, если эволюционные корни человека и H. pylori различались, это повышало вероятность развития рака желудка: африканские штаммы хорошо вели себя у эволюционных выходцев из Африки, но вызывали болезнь у тех, чьи предки были индейцами. У геликобактера есть хорошо изученный ген cagA, который, как считается, определяет вирулентность бактерии; так вот, оказалось, что предсказание вирулентности по этому гену уступает в точности сравнению геномов и эволюционных историй бактерии и хозяина.

Болезней, которые возникают из-за проблем с кишечной микрофлорой, может быть много, особенно часто тут обсуждаются избыточный вес и ожирение. Обычно в таких случаях говорят, что видовой состав микрофлоры оказывается не такой, как надо, что он изменился из-за диеты или из-за чего-то ещё, оттого и возникли неприятности. Но, по-видимому, тут следует учитывать не только видовой состав, но и характеристику популяции того или иного вида и его соответствие родовой истории конкретного индивида.

Впрочем, возможно, что такой чувствительностью к совместной эволюции отличаются только геликобактеры, а остальным желудочно-кишечным бактериям это более или менее всё равно. Но, как бы то ни было, авторам работы ещё предстоит проверить правильность своих результатов в других регионах (сейчас они собираются направиться с аналогичным исследованием в Восточную Азию, где рак желудка пользуется особой «популярностью»), а также выяснить, не исказили ли их данные какие-нибудь посторонние факторы вроде той же диеты или разницы в месте жительства: всё-таки один город из исследования находится в горах, а другой — рядом с морем.

Подготовлено по материалам Nature News.