Биологический смысл

Еще раз о фертильности, а также о старении, микробиоте матки… и постбиотиках

У матки свой микробиом и свои маркеры дисбиоза. Есть определенные технические сложности в их описании, но это факт. При этом матка стареет вместе с нами, и, как и во всем организме, одним из ключевых маркеров и причин старения выступает окислительный стресс. В новом исследования показали, что с возрастом микробиом ухудшается по ключевым представителям лактобацилл. А определенный паттерн (больше L. crispatus, меньше L. iners) в средней и старшей возрастных группах оказался характерен для тех, кому всё же удалось забеременеть в течение года.

Далее авторы задались вопросом, что такого могут делать лактобациллы. Прибегнув к культуральному методу, они выделили наиболее интересный штамм L. gasseri: в лаборатории он лучше всех взаимодействовал с эукариотическими клетками, защищал их от оксидативного стресса и подавлял рост патогенов. Анализ показал, что в основном эти эффекты достигаются за счет бактериального полисахарида. Отдельное применение этого полисахарида (по сути, постбиотика) позволило снизить маркеры клеточного старения и улучшить рецептивность эндометрия у возрастных мышей.

Почему эта работа интересна? Во-первых, она буквально противоречит предыдущему посту в этом канале, но в обеих работах потрясающая методологическая точность: это не ошибка, а особенность микробиома матки, который очень чувствителен к вариантам методики. Во-вторых, это прекрасный пример, где мы четко понимаем, какая бактерия синтезирует вещество и какие конкретные эффекты от него можно ждать. Думаю, именно такими будут образцовые постбиотики будущего.

Микробиом кишечника связан с фертильностью

Об этом новое масштабное исследование, опубликованное в одном из журналов семейства The Lancet. Ученые не только подтвердили влияние микробиоты на репродуктивное здоровье, но и оценили вклад бактерий из разных локализаций у 353 пар с проблемами зачатия и вынашивания.

Кишечный дисбиоз достоверно снижает шансы на беременность и увеличивает время до рождения живого ребенка. Дисбиоз семенной жидкости повышает риск потери беременности. При этом вагинальный дисбиоз не показал устойчивой связи с репродуктивными исходами.

Главный вывод: оценивать микробиом в репродуктологии нужно на уровне пары, а не только женщины. Хотя исследование фиксирует лишь корреляцию, это открывает путь к новым методам коррекции. Поскольку микробиом зависит от образа жизни, улучшить его и повысить шансы на зачатие можно без антибиотиков — с помощью качественного питания.

Дополнительная ремарка от меня: как и отмечают авторы, анализ микробиома семенной жидкости — непростая задача, так как микробов там очень мало. Поэтому эти результаты стоит интерпретировать с осторожностью. Микробиом кишечника в этом плане даёт более стабильный результат.

Новая веха в изучении коннектома

Коннектом – совокупность нейронных связей. Чем больше нейронов, тем больше связей, и тем сложнее все эти связи описывать и анализировать. На анализ мозга плодовой мушки (Drosophila melanogaster) на разных стадиях развития ушло 20 лет жизни нескольких сотен ученых — всё для составления карты, отражающей 124 миллиона контактов нервных клеток.

В чем смысл таких титанических усилий?
Это может стать основой для разработки новых технологий. Например, создание первых нейронных сетей опиралось на понимание послойного расположения нейронов в головном мозге. Сегодня детальная карта коннектома необходима для развития нейроморфных вычислений — возможно, это технология будущего.

Мир переходит от правильного питания к вычислительной диете

В Новабиом мы достаточно долго продвигаем концепцию вычислительной диеты, то есть формирования рациона и пребиотиков на основе состава микробиома. Но мы не единственные в мире — и в этом году вышла работа израильских учёных по той же теме.

Исследование на 10 068 участниках показало, что диета предсказывает обилие 92% видов кишечных бактерий. Кофе растит Lawsonibacter asaccharolyticus (производит бутират), йогурт — Streptococcus thermophilus, молоко — бифидобактерии. Авторы пошли дальше: построили модель, которая симулирует, как изменение рациона сдвинет микробиом и улучшит кардиометаболические показатели. Среднему человеку хватило всего одного изменения в диете (например, добавить авокадо), чтобы получить предсказуемое улучшение здоровья через микробиом.

Этот тренд не удивителен. Мы – цифровое общество, и технологии уже входят во все сферы нашей жизни, они измеряют и формируют предложения на основе данных об активности, сне, питании. Микробиота — это еще одна часть общей картины, интересная за счет своего комплексного влияния на разные аспекты нашего здоровья.

Рот, кишечник, кости

Дефицит эстрогенов в менопаузе ускоряет потерю костной массы, а потеря костной массы коррелирует с состоянием десен. Впервые на модели мышей показано, что периодонтит усугубляет остеопороз через ось «рот–кишечник–кость».

У мышей с овариэктомией экспериментальный периодонтит провоцировал значительную потерю костной ткани. Механизм оказался системным: дисбиоз, вызванный воспалением в полости рта, нарушал целостность кишечного барьера. Это открывало путь бактериальным эндотоксинам в кровоток, запуская каскад системного воспаления и усиливая разрушение костной ткани. Пересадка фекальной микробиоты от мышей с периодонтитом овариэктомированным реципиентам воспроизводила эту картину потери костной массы, то есть изменения в ротовой полости приводили и к дисбиозу в кишечнике.

Этот механизм подтверждает концепцию оси «рот–кишечник–кость», которая в последние годы активно изучается в контексте постменопаузального остеопороза. Микробиом выступает тем самым фактором, который может усугубить или смягчить последствия гормонального дефицита.

Кишечная микробиота синтезирует аналог нитроглицерина

Изучением динитрозильных комплексов железа (ДНКЖ) ученые занимаются достаточно давно. Они, как и нитроглицерин, обладают способностью выделять NO, расслабляя стенки сосудов, расширяя их просвет и снижая давление.

Оказалось, что микробиота кишечника и сама может синтезировать ДНКЖ из растительной пищи. Азот бактерии могут брать из свеклы, шпината и рукколы, а негемовое железо – из бобовых и цельнозерновых продуктов. В экспериментальных моделях появление бактерий, синтезирующих ДНКЖ, позволяло замедлить развитие кардиометаболических нарушений, а стерильные животные (гнотобионты) были лишены такой защиты, что подтверждает ключевую роль именно микробного синтеза.

Если ранее в контексте заболеваний сердца и сосудов говорили о микробиоте в основном в контексте продукции триметиламина (ТМА), то сейчас начинают появляться новые игроки-метаболиты, более положительные. Полезное наблюдение, что на этот процесс можно влиять через питание.

Предоперационная подготовка кишечника может давать нишу бактериям, связанным с рецидивом рака

Исследование Roh et al. (2026) показало: у пациентов, у которых после резекции колоректального рака развивается рецидив, в день операции наблюдается специфический бактериальный профиль.

Стандартная предоперационная очистка кишечника при колоректальном раке может действовать как селективный фильтр: она устраняет нормальную флору, но оставляет нишу для резистентных штаммов, продуцирующих коллагеназу (например, Enterococcus), которые in vitro стимулируют миграцию и инвазию раковых клеток.

Микробиом в день операции — это не просто фон, а потенциальный прогностический биомаркер. Профилактика рецидивов может требовать не усиления антибиотиков, а таргетной модуляции этой специфической экологической ниши.

Персонализация питания у пациентов с СРК

Low-FODMAP при СРК эффективна в краткосрочной перспективе, но требует адаптивной и персонализированной стратегии восстановления рациона и микробиома в дальнейшем. В Новабиоме при работе с пациентами с СРК мы делаем основной акцент именно на этап восстановления.

Однако в научно-клиническом сообществе начинают появляться идеи о персонализации на этапе лечения. Концептуальный обзор Zhou et al. (2026) предлагает сменить парадигму от эмпирических диет к прогнозированию ответа на основе омиксных технологий.

Ключевые темы обзора:
1. Какие свойства микробиома важны для предсказания ответа?
Здесь функция важнее таксономии. нам не так важно, как зовут бактерий, важнее, что они делают. Мы можем опираться на данные о потенциальной функции на основе генетики микробиоты, либо же оценивать реальную функцию, детекцию отдельных метаболитов (газы, короткоцепочечные жирные кислоты). Анализ широкого набора метаболитов (метаболомика) технически намного сложнее и пока применяется в основном для научных исследований.

2. Зачем оптимизировать диету?
Целью становится не просто снятие симптомов, а поиск наименее ограничительного варианта (low-FODMAP, средиземноморская или ИИ-персонализированная диета), сохраняющего экологическое разнообразие микробиома и его ключевые функции.

3. Как сделать это применимым в реальной клинической практике? Нужно максимально упрощать процесс. Для принятия решения должна быть четкая связка: фенотип по Римским критериям + дыхательный тест на метан/водород и/или анализ кала на короткоцепочечные жирные кислоты + маркеры разнообразия и функции микробиоты в широком смысле (генетика или метаболомика).

Любителям сыра посвящается (2)

Исследование показало, что только твердый Чеддер повышает разнообразие кишечных бактерий. Когда сыр плавят (75–79°C), разрушается не только его физическая структура — погибают полезные лактобактерии, которые делают сыр пробиотическим продуктом. Получается, что для микробиома важна не просто "молочная матрица", а живые ферментаторы, которые выживают в процессе созревания сыра.

Так что если хотите поддержать микробиом — ешьте сыр куском, а не расплавленным слоем на тосте или в пицце.

В этом году моя команда опубликовала в Биомолекуле две научно-популярные статьи о микробиоте женского организма — и о микробиоте репродуктивной системы, и о кишечной.

Для нас это был интересный опыт, нужно было найти баланс между популяризацией данных большого количества исследований и понятным языком. В текстах мы старались кратко и ёмко описать связь этих двух микробных сообществ, их ассоциацию с заболеваниями и беременностью, методы коррекции.

Желаю приятного чтения :)

Две крепости одного организма: вагинальная и кишечная микробиота

Микробиота женского организма: как бактерии определяют судьбу беременности

Верна ли гигиеническая гипотеза?

Гигиеническая гипотеза заключается в том, что чем больше мы взаимодействуем с микробами в детстве, тем сильнее наш иммунитет, тем реже развиваются аллергии и астма. Но это не принцип «чем больше грязи, тем крепче иммунитет».

Два исследования 2026 года проясняют эту идею. В когорте из 1018 сельских школьников защиту от астмы обеспечивали не абстрактные «фермерские микробы», а 9 конкретных родов грамположительных бактерий. Их метаболиты модулируют иммунный ответ. То есть, важны не любые микробы, а те, которые могут давать полезные метаболиты.

Вторая работа проводилась на мышах и показала, что резкое увеличение микробного разнообразия с нуля во взрослом возрасте усугубляло аллергическое воспаление дыхательных путей в ответ на пыль. А если разнообразие создавалось с рождения, то такого эффекта не было. То есть, если в детстве песка из песочницы поесть не дали, то это не значит, что нужно восполнять этот дефицит во взрослом возрасте.

Общий вывод — формировать и беречь микробное разнообразие надо смолоду, а взрослому не мыть руки и повышать разнообразие только за счет взаимодействия с внешним миром может быть не так уж полезно.

Микробный метаболит работает как эпигенетический переключатель, буквально заставляя кишечник восстанавливать себя

В свежей работе описан механизм, который восхищает своей изящностью. Бактерия Lactiplantibacillus plantarum продуцирует 10-гидроксистеариновую кислоту (10-HSA). Она связывается с рецепторами PPARα на клетках эпителия. Это запускает каскад регенерации митохондрий и модификации гистонов. Эта эпигенетическая модификация меняет доступность ДНК, фактически «разрешая» клеткам обновляться и чинить разрушенные плотные контакты.

Подробно этот механизм изучили в модели ВИЧ инфекции. При ВИЧ слизистая кишечника быстро теряет целостность, провоцируя системное воспаление, с которым не справляется даже классическая антиретровирусная терапия (АРТ). Комбинация 10-HSA с АРТ на модели макак резус не только кратно ускорила подавление вируса, но и физически восстановила барьер, параллельно возвращая разнообразие самому микробиому.

Это сдвиг парадигмы: лечение тяжелых хронических инфекций — это не только прямая атака на патоген, но и адресная метаболическая поддержка тканей хозяина через его же симбионтов.

Любителям сыра посвящается

Мультиомиксный анализ оценил микробиом, протеом и волатилом трех итальянских сыров с защищенным наименованием: Grana Padano, Trentingrana и Parmigiano Reggiano. Ученые обнаружили, что в процессе длительного созревания микробное сообщество не только формирует уникальный аромат, но и активно экспрессирует гены, ответственные за синтез нейроактивных молекул.

Ключевой механизм — протеолиз казеина с высвобождением L-глутамата. Нестартовые лактобактерии (например, Lactococcus lactis и Lentilactobacillus) преобразуют его в ГАМК.

Создание заквасок с заданными психобиотическими свойствами — логичный следующий шаг в пищевой биотехнологии. Возможно, скоро на рынке появятся функциональные сыры, которые целенаправленно поддерживают ментальное здоровье, а не просто радуют вкусом.

Микробиота участвует в усвоении жиров

На обучениях я часто слышу вопрос или возражение врачей о том, что пищевые волокна — это значимая, но только часть рациона, а на усвоение других макронутриентов (белки, жиры) микробиота толстой кишки не влияет, так как их усвоение происходит в тонкой.

Однако новое исследование из Nature Microbiology показывает: микробиота опосредованно, через ось «кишечник–печень», регулирует усвоение жиров.

Механизм системный: микробы модулируют синтез желчных кислот в печени, что меняет состав желчи и снижает уровень фосфатидилхолина. Это ухудшает образование мицелл и физически ограничивает всасывание липидов в кишечнике.

Исследование пока на мышах, но есть все основания полагать, что аналогично это будет происходить у человека. Пора признать, что влияние микробов распространяется далеко за пределы толстой кишки.

Эволюция будет под контролем ИИ?

Хочу продолжить тему вчерашнего поста про Evo2.

Недавняя публикация в Science (ранее известная как нашумевший прошлой осенью препринт) подтверждает: модель Evo2 успешно сгенерировала геномы бактериофагов, которых не существует в природе.

В качестве шаблона выбрали фаг ΦX174. Это элегантный proof of concept: его компактный геном позволяет валидировать модель на каждом этапе — от корректности сборки ДНК и структуры капсида (подтверждено крио-ЭМ) до реальной способности лизировать E. coli.

Такое подтверждение концепции подчеркивает темпы развития и потенциал применения подобных моделей в медицине. Это в широком смысле.

В узком смысле это меняет парадигму фаготерапии. Главное ограничение метода — быстрое развитие резистентности у бактерий. Алгоритм не просто копирует природу, он находит неочевидные эволюционные решения, сохраняя структурную совместимость там, где классическая инженерия терпит неудачу.

Бактериофаги остаются перспективным инструментом противомикробной терапии, так как принципиально их мишенью не могут быть клетки человека. Но чтобы выиграть гонку с антибиотикорезистентностью, нам, возможно, придется доверить алгоритмам самое фундаментальное — управление эволюцией.

ИИ, который научился «читать» и «писать» ДНК человека

Если предыдущая версия Evo 1 работала только с бактериями, то новая Evo 2 (от Arc Institute, Stanford и NVIDIA) — это уже полноценная «энциклопедия жизни». Она работает со всеми организмами, включая человека.

Модель умеет предсказывать:
— Опасность мутаций, включая те, что находятся в так называемой «мусорной ДНК» и раньше не поддавались анализу.
— Точно находить риски: например, в гене BRCA1 модель уверенно отличает действительно опасные поломки от “доброкачественных” вариантов.

Модель умеет генерировать:
— Достраивать утраченное: по короткому «обрывку» ДНК Evo 2 может логично воссоздать целый ген.
— Писать геномы с нуля: например, получив лишь фрагмент митохондриальной ДНК человека, модель сгенерировала её полную, биологически правдоподобную копию на 16 тысяч букв, расставив все гены в правильном порядке.

Ключевое ограничение модели — сгенерированная ДНК выглядит идеально «на бумаге», но её реальная работа в живой клетке пока не доказана.

Что значит разработка подобных алгоритмов для превентивной медицины?
Представьте, что у врача появится «предсказатель погоды» для здоровья конкретного пациента. Evo 2 приближает нас к этому. Станет возможной расшифровка «тёмной материи» генома: мы начнём понимать редкие мутации, которые раньше игнорировали из-за сложности анализа.
Изменится и подход к ранней оценке генетических рисков: если сейчас в генетических тестах фокус идет на нескольких ключевых генов и их вариантах, то модель может оценить совокупность разных генов, будет лучше работать для многофакторных заболеваний — к которым относятся большинство заболеваний.

Модель и её данные полностью открыты для науки. До внедрения в клиники ещё нужны годы валидации, но фундамент для медицины будущего уже заложен.

#не_микробиота

Хотите немного муравьиного йогурта?

Решила пятничный пост сделать повеселее 😁

Йогурт из муравьев — это не кулинарный экстрим, а древняя биотехнология.

Исследование показало, что рыжие лесные муравьи работают как закваска в традиционном болгарском йогурте: они вносят в молоко молочнокислые бактерии (включая «хлебопекарный» Fructilactobacillus) и собственную муравьиную кислоту.
Этот симбиоз обеспечивает быстрое сквашивание и плотную текстуру за счет протеаз, которые расщепляют казеин лучше промышленных штаммов. Муравьиная кислота задает уникальный кислый профиль, недоступный обычным закваскам, превращая молоко в сложный ферментированный продукт.

В статье также приведены рецепты от мишленовского ресторана Alchemist: от коктейля milk-wash до десерта «ant-wich» с мороженым из такого йогурта. Интересно, любые муравьи подойдут для рецепта?

Пробиотики как вакцины

В исследовании фазы I препарата B440 рекомбинантная Bifidobacterium longum доставляла опухолевый антиген WT1 напрямую в кишечник, где и происходит «тренировка» иммунных клеток в лимфоидной ткани (GALT).

Из 12 пациентов с метастатическим раком мочевого пузыря, рефрактерным к ингибиторам контрольных точек, у 6 сформировался специфический Т-клеточный ответ. Эти пациенты показали более длительный период без прогрессирования, а при повторном назначении терапии трое из них достигли объективного ответа. Из побочных эффектов — повышение уровня IL-6 у трёх пациентов.

B440 сработал не как «запуск» иммунитета, а как иммунный усилитель: ответ развили только те пациенты, у которых уже существовал слабый базовый иммунитет к антигену. Вакцина не создавала защиту с нуля, а снимала толерантность и «пробуждала» существующие клоны Т-клеток. 

Будущее живых биотерапевтических препаратов на основе пробиотиков лежит не в общей модуляции иммунитета, а в придании бактериям строго целевых функций. Кишечник становится не просто средой обитания для полезных бактерий, а платформой для системной и направленной иммунной инженерии.

Микробиом действительно связан с тем, насколько быстро мы стареем

Чтобы это подтвердить, исследователи сопоставили 16S-секвенирование микробиома с метилированием ДНК моноцитов крови у 123 человек. Традиционные эпигенетические часы (Horvath, GrimAge) не выявили связи с бактериями. Однако модель DunedinPACE, оценивающая именно мгновенный темп (pace) старения, показала статистически значимый сигнал. Ключевым предиктором замедленного старения выступила пробиотическая Bifidobacterium adolescentis, тогда как Succinivibrio dextrinosolvens ассоциировалась с его ускорением.

Это подтверждает прямое влияние микробов на эпигенетику. Бактериальные метаболиты (фолаты, ГАМК, короткоцепочечные жирные кислоты) способны модулировать эпигенетический ландшафт и регуляцию транскрипции генов. Микробиота здесь выступает не пассивным маркером, а активным участником клеточного старения и системного воспаления.

Мы стареем не в вакууме, а в постоянном метаболическом диалоге с нашей экосистемой. Оценка темпа старения через призму оси «кишечник–эпигеном» смещает фокус с констатации возраста на управление скоростью биологических процессов.

ТМАО и аритмия

Уже давно обсуждается роль микробного ТМАО в контексте сердечно-сосудистых заболеваний, особенно атеросклероза. Но в новом исследовании в JCI (2026) на когорте из 5090 пациентов и мышиных моделях подтвердили: высокий уровень ТМАО независимо ассоциирован с риском мерцательной аритмии. 

Этот процесс обратим на уровне микробиома. Ингибирование микробного синтеза ТМАО в кишечнике задерживая развитие МА у предрасположенных животных. Системное воспаление при этом не является основным драйвером.

Профилактика МА начинает выходить за рамки классической кардиологии. Модуляция микробного метаболизма холина становится реальной фармакодинамической мишенью для предотвращения сердечно-сосудистых заболеваний.