Исследователи из Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины ФМБА России, Казанского государственного медицинского университета и Казанского федерального университета определили, как на кишечный микробиом человека воздействует терапия антибиотиками, направленная на устранениt инфекции Helicobacter pylori. Они выявили, как при этом меняется соотношение различных штаммов бактерий-симбионтов, а также экспрессия их генов. Препринт научной статьи выложен на сервер биологических публикаций biorXiv.

Helicobacter pylori — это бактерия, обитающая в слизистой оболочке желудка половины населения земного шара. У многих людей она никак себя не проявляет, но иногда этот микроорганизм вызывает боль в животе, тошноту и ряд других недомоганий. Также Helicobacter провоцирует серьезные нарушения работы пищеварительной системы, в частности язвы желудка и двенадцатиперстной кишки и даже рак желудка. Соответственно, в ряде случаев от этих бактерий необходимо избавиться, для чего используют антибиотики различных типов.

Влияние ряда антибиотиков, эффективных против Helicobacter pylori, на другие виды бактерий, обитающих в пищеварительном тракте человека, изучили российские микробиологи. Они провели метагеномное исследование — полное «прочтение» геномов всех микроорганизмов, содержавшихся в образцах кала 40 добровольцев (средний возраст 48 лет, 18 женщин и 22 мужчины), у каждого из которых были ярко выражены признаки заражения Helicobacter. Биоматериал собирали дважды: до начала лечения геликобактерной инфекции и после его окончания. Терапия длилась две недели и проводилась по стандартному протоколу: 1000 мг амоксициллина, 500 мг кларитромицина, 240 мг субсалицилата висмута и 20 ингибиторов протонной помпы каждый день.

Метагеномный анализ показал, что после попыток устранения Helicobacter pylori с помощью антибиотиков видовое разнообразие бактерий-симбионтов в кишечнике заметно снижается. Особенно сильно это проявилось у женщин и пациентов с язвой двенадцатиперстной кишки, независимо от пола. При этом у организмов из кишечной микробиоты снижалась активность генов, кодирующих белки для переработки углеводов, и генов, обеспечивающих устойчивость к тетрациклинам (один из классов антибиотиков). Активность генов, дающих устойчивость к антибиотикам из класса макролидов, напротив, повышалась. Это позволяло некоторым другим потенциально патогенным бактериям, в частности Enterococcus faecium, существенно увеличить численность по сравнению с нормой. Микроорганизмы этого вида населяют кишечник человека и чаще всего играют роль симбионтов, но иногда способны вызывать менингит и эндокардит у новорожденных.

О существовании связей между видовым составом микробиома кишечника и состоянием здоровья человека было известно давно, как и о том, что прием антибиотиков снижает численность ряда кишечных бактерий-симбионтов. Описанное исследование разбирает такие связи детально на примере конкретных противомикробных средств и ограниченного набора видов бактерий.