Люди передают друг другу не только патогены, но и полезные микробы

Ученые Гарвардского университета показали, что при передаче микробов от человека к человеку могут передаваться не только патогены, но и полезные микробы. Ученые рассматривают социальный микробиом, как форму сосуществования людей и микробов в единой социальной сети.

Оказывается, при совместном проживании, например, в семье или небольшой деревне, у людей формируются сходные кишечные микробиомы. И они могут защищать людей.

Пандемия COVID-19 напомнила нам, что социальные взаимодействия передают патогены. Но, может быть, люди распространяют и что-то «хорошее». Именно так, говорит группа биологов, исследующих связь между микробиомом и здоровьем.

В работе ученых Гарвардского университета описан «социальный микробиом» — микробное метасообщество, связанное с социальной сетью людей или других животных. Исследователи отметили, что обмен микробами играет роль в восприимчивости и устойчивости людей как к инфекционным, так и к неинфекционным заболеваниям.

«Когда мы думаем о факторах, влияющих на микробиом, на ум чаще всего приходят диета и антибиотики», — говорит соавтор работы Амар Саркар, студент факультета эволюционной биологии человека Гарвардской школы Гриффина. — «Но тот факт, что наши социальные взаимодействия также влияют на микробиом, не так хорошо изучен».

Процессы в различных социально-экологических масштабах влияют на социальный микробиом, а процессы, имеющие отношение к здоровью, зависят от социальной передачи микробов.
Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2023.12.014

Исследователи впервые представили концепцию социального микробиома в статье 2020 года. В ней Саркар и соавторы предположили, что социальный микробиом можно рассматривать как своего рода архипелаг, где каждый из нас представляет собой «остров», на котором обитает особый набор микробов. Мы делимся своими микробами друг с другом, подобно тому, как птицы или насекомые могут переселяться с острова на остров. Новая работа показывает, почему этот процесс имеет такое важное значение.

Социальная передача микробов

Сосредоточив внимание на кишечном микробиоме и его влиянии на общее состояние здоровья, исследователи проанализировали социальную передачу микробов на пяти уровнях, каждый из которых охватывает предыдущие в экологическом масштабе. Они варьируются от взаимодействия между носителями микробов, которые распространяются через прямой контакт, например, объятия и прикосновения, вплоть до межвидового микробного смешения — вспомните наши тесные связи с нашими домашними животными.

Социальная передача микробов может происходить от родителей к младенцу в раннем возрасте, через прямой и косвенный контакт с другими людьми на протяжении всей жизни. Вот почему совместное проживание в семье приводит к существенному разделению микробного штамма между членами семьи. Исследователи ссылаются на исследования, показывающие, что люди в одном домохозяйстве разделяют значительную часть штаммов кишечных микробов и что поселения можно отличить по их социальному микробиому.

Социальный микробиом образуется на уровне семьи и может включать домашних питомцев
Unsplash

По мнению исследователей, многие хронические заболевания, исторически считавшиеся «неинфекционными», включая метаболические, сердечно-сосудистые, аутоиммунные заболевания и некоторые виды рака, имеют и инфекционную причину. Было показано, что во многих случаях микробы, которые формируют восприимчивость к заболеваниям или реакцию на лечение, являются социально передаваемыми.

«Если микробы, вызывающие заболевания, могут передаваться между людьми, некоторые неинфекционные заболевания на самом деле могут иметь инфекционный компонент», — говорит Рэйчел Кармоди, доцент кафедры эволюционной биологии человека и соавтор работы. — «Хотя это может быть тревожной идеей, микробы, передающиеся социально, также могут и защищать от болезней».

Исследования показали, что мыши, живущие в одной клетке, могут передавать микробы, которые повышают устойчивость к колиту или улучшают их реакцию на терапию рака.

Антибиотики и социальный микробиом

Воздействие антибиотиков можно рассматривать как нарушение экосистемы микробиома, подобно тому, как пожары нарушают лесные экосистемы. Изменение микробиома кишечника, иногда на продолжительные периоды, может увеличить риск острых инфекций. Социальные взаимодействия после воздействия антибиотиков могут помочь микробиому восстановиться после вызванных антибиотиками нарушений.

Исследователи также рассмотрели глобальную проблему возникновения и распространения устойчивых к антибиотикам микробов в результате использования антибиотиков. По мнению исследователей, передача таких микробов может иметь больше социальных компонентов, чем предполагается в настоящее время.

Например, люди, живущие в одной семье, могут заразиться друг от друга устойчивыми к антибиотикам микробами, если некоторые члены семьи проходят длительное лечение антибиотиками. Более того, по словам ученых, культуры, общества и страны различаются в использовании антибиотиков, создавая «культурно-зависимые ландшафты передачи» устойчивых к антибиотикам микробов.

Патогены и полезные микробы

Биологи-эволюционисты уже давно предполагают, что важные преимущества групповой жизни, такие как защита от хищников, улучшение территориальной защиты и социальное обучение, достигаются ценой более высокой передачи патогенов. В своей статье исследователи высказывают предположение, что некоторые виды социального поведения, возможно, развились для передачи полезных бактерий между людьми.

«Социальные взаимодействия могут стать проводниками для передачи патогенов, но известно, что посредством этих взаимодействий передаются и полезные микробы», — говорит соавтор работы Эндрю Мёллер из Принстонского университета. — «Возможно, в некоторых контекстах выгоды, предоставляемые передачей микробов через социальные сети, перевешивают потери, нанесенные патогенами».