Крик микробиома. Эксперт рассказал о новом способе диагностики рака

Заболевания кишечника, к сожалению, становятся все более распространенными. Как обратить эту тенденцию вспять, и какую роль в этом должна сыграть инновационная молекулярная диагностика, aif.ru рассказал глава лаборатории по диагностике полимикробных инфекций, созданной в Сеченовском Университете, профессор кафедры общей гигиены Сеченовского Университета и сотрудник немецкой клиники «Шарите» Александр Свидзинский.

Уже давно существует важный способ диагностики заболеваний кишечника — колоноскопия.

Зачем нужна колоноскопия

Врачи рекомендуют проводить исследование кишечника всем людям старше 45 лет регулярно, даже если нет никаких поводов для беспокойства. Главная цель этого мероприятия — скрининг колоректального рака. И если по результатам исследования все будет в порядке, то раз в пять лет надо будет повторять этот способ диагностики на протяжении всей жизни. Если соблюдать указанную периодичность, то можно защититься от многих опасных болезней, в том числе, от рака кишечника, поскольку он обычно растет долго, и за 5 лет как правило не успевает дорасти до угрожающих размеров. А еще лучше прямо во время колоноскопии удалить сомнительные полипы, из которых-то и растет рак. Также с помощью колоноскопии можно установить видимую патологию при хронических заболеваниях, входящих в группу ВЗК (воспалительные заболевания кишечника). Ну, и, конечно, выявить колит (воспаление органа). Однако определить работу толстого кишечника при колоноскопии нельзя в принципе. Даже нормально выглядящий кишечник, без полипов и прочего, может быть серьёзно больным.

Какие есть минусы

Хотя колоноскопия может выявить и помочь предотвратить худшее, что может быть в кишечнике, многие пациенты изо всех сил откладывают это исследование. Ведь если делать его без наркоза, то это как минимум неприятно (а для многих еще и стыдно), а если под общей анестезией, — то страшно. Этот страх не совсем беспочвенен. Частота перфораций (сквозных повреждений) после колоноскопии составляет 0,03-0,9% при диагностических и 0,15-3% при лечебных колоноскопиях.

Не менее неприятно, что к исследованию надо серьезно готовиться: несколько дней соблюдать строгую диету, пить отвратительное на вкус средство для очищения кишечника. Недостаточная подготовка делает результат сомнительным. И эта ситуация не так уж редка. Поэтому каждый раз, когда под действием лекарств отсутупают тревожные симптомы (боль в животе, метеоризм, признаки несварения и прочее), пациенты с облегчением вздыхают, решая, что с колоноскопией можно еще немного подождать. А тем временем опасные патологии вполне могут прогрессировать.

Недостатком колоноскопии является и то, что к ней нельзя прибегать слишком часто. «Например, обычно за развитием язвенного колита и болезнью Крона следят, делая колоноскопию раз или два в год, а этого катастрофически мало, чтобы качественно спрогнозировать развитие заболевания и оценить эффективность лечения», — уточняет эксперт. А ещё чаще её делать просто опасно, да это и мало что дополнительно даёт.

Но вскоре ситуация может в корне измениться, поскольку ученые уже научились выявлять воспаление кишечника (язвенный колит и болезнь Крона), которое часто предшествует раку, по состоянию микрофлоры проб стула. Сейчас эту методику используют в ограниченном режиме в лаборатории по диагностике полимикробных инфекций Сеченовского Университета. В планах — предложить широко внедрить этот метод в медицинских организациях, а также апробировать диагностику рака толстой кишки и выяснить истинные причины аутоиммунных заболеваний. Это позволит диагностировать и лечить воспалительные заболевания кишечника, не прибегая к колоноскопии.

Все — под микроскопом

Суть нового метода в непосредственном наблюдении за работой толстого кишечника. Ведь основная задача органа — это поддержание микробной биомассы, необходимой для переработки неперевариваемых человеком компонентов пищи. С помощью этой биомассы толстый кишечник вырабатывает энергию, синтезирует витамины, биологически активные вещества и выполняет другие функции. Оптимальный состав бактерий целенаправленно поддерживается организмом и строго специфичен для каждого вида.

По тому, какие бактерии в каких концентрациях и как распределены по толстому кишечнику, можно в реальном времени наблюдать за его работой, оценивать его здоровье и выявлять явные отклонения, типичные для отдельных заболеваний. Классическая микробиология, включая секвенирование и ПЦР, не позволяет этого сделать, так как показывает лишь состав участников. Метод рибосомальной гибридизации на месте (16/23S ribosomale fluorescence hybridization FISH или сокращенно РиГинаМ), внедренный в совместной лаборатории Института общественного здоровья им. Ф.Ф. Эрисмана Сеченовского университета и клиники «Шарите», позволяет проследить работу кишечного биореактора.

Ученые помечают красками олигонуклеотиды и гибридизируют их с РНК микробных рибосом. Отдельные виды бактерий окрашиваются при этом в выбранный цвет, что позволяет под микроскопом проследить, какой вид, где и в какое время находится, с кем «дружит», против кого «враждует», а также, близко или далеко находится от критических клеток и тканей организма. При послойном анализе структуры стула, исследование позволяет напрямую определить состояние защитного слизистого барьера, а также уровня ферментации в кишечном биореакторе. Ежедневно наблюдая за развитием заболевания толстого кишечника, можно выявлять даже малейшие нарушения, например, вследствие изменения образа жизни или диеты.

Плохие хорошие микробы

Принято считать, что бактерии делятся на два лагеря — одни нам помогают, другие вредят.

«Конечно, это не так, — утверждает ученый. — Не стоит заблуждаться — бактерий, заботящихся о нашем благе, не бывает. Среди нет ни хороших, ни плохих. Все они стараются урвать себе кусок за наш счет».

По его словам, в нас живут многие десятки тысяч видов микроорганизмов, составляющих так называемую «здоровую микробиоту». Наш организм жестко контролирует состав микробиома, выбирая и поддерживая наиболее подходящие ему сообщества и одновременно удерживая их на безопасном расстоянии, при котором они не могут приносить вред. Многие безобидные, впрочем, как и самые вредные представители работают при этом нам на пользу. Но даже самые «хорошие» бактерии тут же превращаются в «плохих», как только организм дает слабину. Например, в толстом кишечнике обитают около пяти тысяч видов бактерий. Многие из них — отъявленные патогены, вызывают газовую гангрену, гнойные воспаления, сепсис. Все они при этом неизменно присутствуют в толстой кишке в огромных концентрациях, но человек живет себе на этом вулкане, особо не беспокоясь. А всё благодаря особой структуре толстого кишечника. Его стенка покрыта слизистым слоем, не подпускающим бактерии к эпителию. Но если слизистый барьер размягчается, то бактерии проникают внутрь организма, и развивается локальное воспаление — колит, и кровь разносит возбудителей в разные органы. В зависимости от причины размягчения слизистого барьера и длительности воздействия колит может быть острым (кратковременным) или постоянным.

На пороге перемен

Двести лет назад все люди умирали от неизвестных инфекций. Горячка, чахотка, проказа — описывались лишь по симптомам, а не по возбудителям. Результаты лечения были естественно так себе. Обнаружение причинно-следственной связи выявило конкретные инфекции. Их эффективное лечение удвоило продолжительность жизни. Сегодня люди редко умирают от инфекций. Но вот загвоздка. «На сегодня наукой пока хорошо изучены только мономикробные инфекции, то есть заболевания, вызванные одним возбудителем. А как быть, если бактерий много? Кто из них чем занят, и где? Простое их присутствие или отсутствие — уже не показатель, — говорит эксперт. — Вот и выходит, что большинство полимикробных инфекционных заболеваний (от кариеса до гастрита, колита и сепсиса) всё ещё не охарактеризованы и, как и двести лет назад, описываются по внешним признакам».

«Является ли аппендицит инфекцией? Несомненно. Что мы знаем о её конкретном механизме? Ничего. Как лечим? Скальпелем. Настоящий прорыв будет, когда мы сумеем не только наблюдать за составом полимикробных процессов, но и детально проследим, где какая бактерия находится, с кем кооперирует, и чем занимается в исследуемом материале, не нарушая ее реальных связей в естественной среде обитания. За всем этим позволяет проследить метод РиГинаМ. Примеры его применения в частности вскрыли роль биоплёнок при вагинозах. Но это только начало, а объём предстоящей работы огромен — замечает Свидзинский. — Победа над полимикробными инфекциями, вероятно, позволит человечеству жить намного дольше, как это уже было в случае с моноинфекциями».

Но это ещё не всё. С расширением наших знаний о конкретных взаимодействиях внутри полимикробных процессов, ученые, возможно, найдут истинную причину развития аутоиммунных заболеваний, при которых, как считается, иммунная система сама уничтожает собственные здоровые ткани. Эксперт убежден, что на самом деле организм реагирует на какие-то патогены, которые мы просто пока не изучили. Ведь когда-то вроде бы аутоиммунный острый ревматизм калечил целые поколения, разрушая суставы и клапаны сердца, лишь позже стало известно, что его причина — стрептококк, Streptococcus pyogenes. Антитела, которые вырабатывались в крови для борьбы с бактерией, были иммунологически связаны с тканями сердца и суставов, из-за чего эти органы страдали. И когда тонзиллит начали лечить антибиотиками, ревматическая горячка ушла в прошлое.

Вполне вероятно, что скоро выяснится, что и рак, эндокринные и ревматические заболевания — тоже следствия полимикробных инфекций. «Например, уже давно известно, что колонизация желудка биоплёнкой Helicobacter pylori с высокой долей вероятности ведет к раку желудка. И когда ученые нашли способ воздействовать на эту бактерию, частота возникновения рака желудка во многих странах мира значительно снизилась. Сейчас все идет к тому, что каждый третьим случаем онкологии станет рак толстой кишки. Думаю, не за горами то время, когда мы сможем наладить диагностику рака толстого кишечника, определяя бактерии и вызванные ими процессы в толстом кишечнике», — говорит ученый.

Но не стоит зацикливаться только на болезнях. Новый метод может позволить достичь большего. По словам эксперта, контролируя развитие сообщества микроорганизмов, мы сможем также не только делать нефть, газ и инновационные медикаменты прямо из перегноя, как это делает природа вот уже миллиарды лет. Поэтому важно видеть всю картину. Ведь не интернет создаёт истинную паутину, связывающую все процессы жизнедеятельности на земле в одно целое, а невидимые бактерии в нас и вокруг нас.