Являются ли домашние животные «пробиотиками» для людей?

Ученые оценивают потенциальные преимущества обмена микробами между видами

Домашние животные занимают особое место в сердцах многих людей, обеспечивая комфорт и эмоциональную поддержку. Но немногие знают, что домашние животные также могут улучшить состав нашей кишечной флоры, потенциально принося массу уникальных преимуществ для здоровья владельцев.

Это явление ученые только начинают понимать, поскольку все больше исследований показывают, что тип обитателей, населяющих наш кишечник и другие части тела, во многом зависит от того, с кем мы разделяем свою жизнь.

Внутри каждого из нас существует сообщество триллионов микроорганизмов, таких как бактерии, вирусы, археи и грибы, которые составляют так называемый микробиом.

Идея о том, что регулярный контакт с собаками, кошками и другими животными обогащает это сообщество, приобретает все большее значение, поскольку передовая технология секвенирования ДНК позволяет ученым составить карту микробиома и лучше понять его влияние на наше здоровье.

Было показано, что вероятность возникновения таких заболеваний, как астма, ожирение, воспалительные заболевания кишечника, диабет, сердечно-сосудистые заболевания, артрит, рак и депрессия, зависит от состава микробиома, хотя и в разной степени, и еще многое предстоит изучить.

«Вкратце, микробиом, и особенно кишечный микробиом, влияет практически на все аспекты здоровья человека и животных», — сказала доктор Лорел Реддинг, доцент кафедры эпидемиологии в Школе ветеринарной медицины Пенсильванского университета.

Реддинг уже много лет изучает пользу, которую домашние животные могут оказать микробиому человека. Ее последнее исследование, которое сейчас находится на этапе набора персонала, изучает, как наличие домашнего животного может помочь пожилым людям лучше переносить курс антибиотиков.

Определение того, развитие каких болезней можно остановить путем воздействия животных, также находится в стадии разработки. Реддинг отмечает, что исследования, проведенные на сегодняшний день, показали, что такие состояния, как астма, атопия (склонность к развитию аллергических заболеваний), ожирение и некоторые бактериальные инфекции, можно предотвратить с помощью межвидового обмена микроорганизмами.

Когда два облака сливаются

Состав микробиома человека, хотя и уникален от человека к человеку, в значительной степени зависит от микробиома его матери. Однако новые обитатели подбираются на протяжении всей нашей жизни. Следовательно, микробиом человека может больше напоминать микробиом друга или любовника, чем микробиом незнакомца.

Шум вокруг масштабов этих связей усилился в прошлом году после публикации знакового итальянского исследования, основанного на более чем 9700 образцах человеческого стула и слюны, собранных у людей на пяти континентах. Исследование показало, что участники одних и тех же семей имели «значительную» долю общих штаммов бактерий — 12% и 32% — в кишечнике и во рту, соответственно. Совместное проживание повлияло на обмен «больше, чем возраст или генетика», — говорится в заключении.

«Гермофобы, возможно, этого не оценят, но каждый из нас подобен маленькому облаку бактерий, и каждый раз, когда вы вступаете в контакт с поверхностью, другим животным или человеком, вы взаимодействуете с этим облаком микробов», — сказала доктор Селеста Аллабанд, ветеринар и микробиолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего. «По большей части эта передача очень незначительна, но чем дольше вы находитесь в контакте и чем больше вы контактируете, тем больше вероятность того, что микробы будут обмениваться друг с другом».

Хотя различные микробиомы существуют во многих частях тела животного (или на них), большинство исследований тяготеет к изучению кишечного микробиома, отчасти из-за огромного обилия форм жизни, обитающего в нем.

«Микробиом кишечника — это что-то вроде тропических лесов Амазонки», — говорит Аллабанд. «В нем больше всего разнообразия, в нем происходит больше всего событий. Он взаимодействует с нашим питанием, иммунной системой, метаболизмом».

Описание «клубящихся облаков», данное Аллабандом, является скорее наглядным, чем буквальным. Передача микроорганизмов от животного к человеку происходит различными путями, которые могут быть такими же простыми, как контакт кожи с шерстью, изменяющий микробиом кожи. Пищеварительный тракт вовлекается, когда, скажем, домашние животные облизывают лицо своего владельца или когда владельцы поглаживают своего питомца перед тем, как съесть сэндвич или тарелку картофеля фри. Кроме того, в процесс вовлекаются предметы, к которым прикасаются домашние животные: одежда, подстилка, поводки и миски. «Некоторые из этих таксонов можно обнаружить даже на поверхностях, к которым реже прикасаются, например, на стенах или экранах телевизоров», — говорит Аллабанд.

Плохие микробы, конечно, тоже попадают в микробиом. Владельцы домашних животных, например, рискуют столкнуться с нежелательными гостями, такими как кампилобактерии и сальмонеллы, у некоторых из которых могла развиться устойчивость к препаратам, предназначенным для их уничтожения.

«Где находится «оптимальная точка», позволяющая избежать плохих и получить хорошие бактерии, на данный момент точно не известно», — говорит Реддинг.

Польза от домашних животных может проявиться в раннем детстве

Степень, в которой микробиом человека может быть изменен под воздействием микроорганизмов животных, неясна, но существуют определенные полезные микроорганизмы, но есть определенные полезные микроорганизмы, которые чаще встречаются у домашних животных, чем у людей. Например, по сравнению с людьми, у собак, как правило, больше лактобацилл, бактерий, бактерий, широко изучаемых в человеческой медицине как пробиотики — микроорганизмов, вводимых в организм ради их очевидной пользы. По словам Реддинга, лактобактерии обладают противовоспалительными свойствами, которые могут помочь в борьбе с заболеваниями, связанными с иммунным ответом, такими как астма, атопия и ожирение.

«Есть исследования, показывающие, что дети, выросшие на фермах в окружении животных, или в семьях с пушистыми питомцами, реже страдают этими заболеваниями, и предполагается, что это регулируется обменом микробиотой», — говорит Реддинг. «Это не было точно доказано, но это, безусловно, рабочая гипотеза».

Ситуация сложная, не в последнюю очередь потому, что различные исследования показывают, что владение домашними животными может увеличить риск астмы у детей. Время, оказывается, является решающим фактором: чем раньше ребенок познакомится с животным, тем больше вероятность, что он получит пользу. «Первые 1000 дней жизни — это время, когда ваш микробиом как бы перетекает из одного состояния в другое и пытается подготовить вас к дальнейшей жизни», — объяснил Аллабанд.

По ее мнению, более низкая заболеваемость астмой у детей, растущих на фермах, также может быть связана с так называемой гигиенической гипотезой — идеей о том, что воздействие микробов может быть полезным, потому что это помогает нашему организму наладить свою защиту. «В городе мы постоянно убираемся», — сказал Аллабанд. «Мы просто не так много взаимодействуем с внешней средой».

Одно из нескольких исследований, связывающих владение домашними животными со снижением риска заболеваний у детей, было проведено в Швеции. Опубликованный в декабре 2018 года отчет показал, что в когорте из более чем 1200 детей проявления аллергии, включая астму, сенную лихорадку или экзему, были обнаружены у 49% из тех, у кого, как сообщается, не было домашних животных в первый год жизни, по сравнению с ни одним из детей, которые, как сообщалось, жили с пятью или более домашними животными.

«Распространенность аллергических заболеваний у детей в возрасте от 7 до 9 лет снижается дозозависимым образом в зависимости от количества домашних животных, живущих с ребенком в течение первого года жизни, что позволяет предположить эффект «мини-фермы», когда кошки и собаки защищают от развития аллергии», — говорится в заключении работы.

Дальнейшие исследования обещают

Что касается обмена полезными микроорганизмами с домашними животными на протяжении всей жизни, то наука менее однозначна, но, тем не менее, многообещающа. Некоторые исследования показывают, что обмен с домашними животными являются обычным явлением, например, исследование, опубликованное в 2013 году, показало, что владение собакой значительно влияет на микробиом кожи взрослых. Однако исследование, опубликованное в 2020 году и основанное на анализе образцов стула 332 участников из Висконсина, показало, что только четыре типа микроорганизмов были более распространены у участников с домашними животными, а семь — у участников без домашних животных. «Необходимы будущие исследования для дальнейшего выяснения взаимосвязи между кишечным микробиомом и домашними животными», — заключили исследователи.

В Пенсильванском университете Реддинг действительно пытается развить эту тему. В своих последних исследованиях она следит за людьми, принимающими антибиотики для имплантации зубов, чтобы увидеть, может ли наличие домашнего животного помочь их кишечному микробиому быстрее восстановиться после лекарств. Прием антибиотиков связан с негативными последствиями, варьирующимися от легкой диареи до потенциально опасных для жизни инфекций Clostridioides difficile (широко известных как C. diff), которым особенно подвержены пожилые люди.

Ветеринар руководила предыдущим исследованием, опубликованном в 2020 году , которое показало, что наличие домашнего животного снижает частоту рецидивирующей  инфекции C. diff  у людей. Она предполагает, что более богатый микробиом помогает его обитателям конкурировать с условно-патогенными микроорганизмами, такими как  C. diff  , за место в кишечнике.

Аллабанд также ссылается на этот очевидный фактор конкуренции, используя в качестве примера метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MSRA), бактерию, которая вызывает у людей трудноизлечимые инфекции.

По ее словам, собаки являются носителями относительно большего количества родственных бактерий, Staphylococcus intermedius, по сравнению с людьми. «Они оба стафилококки, и оба конкурируют за одни и те же ресурсы», — сказала она. «Поэтому наличие собачьего стафилококка может сдерживать человеческий S. aureus, поскольку они постоянно борются за одно и то же место в микробиоме».

Более того, исследование, опубликованное в конце 2022 года и основанное на данных, собранных проектом под названием Американский кишечник, некоммерческой исследовательской инициативой, возглавляемой учеными из Калифорнийского университета в Сан-Диего, показало, что владение собаками связано с увеличением численности очевидно полезных бактерий в семействах Actinobacteria, Bifidobacteriaceae и Ruminococcaceae у людей старше 65 лет.

За проектом «Американский кишечник», реализованным в 2012 году, в 2014 году последовал проект «Британский кишечник». Эти инициативы «гражданской науки», в которых добровольцы сдавали на анализ образцы своей кожи, слюны или стула, легли в основу действующей в настоящее время инициативы Microsetta.

Аллабанд, которая тесно сотрудничала с проектом Американский кишечник, рассказал, что в то время исследователи собрали незначительное количество образцов от домашних животных. Она надеется, что для дальнейших исследований будет отправлено большее количество образцов от животных.

По мере того, как наши знания растут, она задается вопросом, будут ли подтверждены дальнейшие полезные обмены микроорганизмами между людьми и животными. «В домах владельцев собак в изобилии встречаются определенные бактерии, которые, как известно, производят антиоксиданты, противовоспалительные и противораковые молекулы; [и] метаболиты, снижающие уровень холестерина и глюкозы», — сказала она.

Микробиом в ветеринарном стиле

А что касается идеи о том, что ветеринары, работающие с огромным количеством животных, могут иметь свой собственный уникальный тип микробиома?

«Я очень на это надеюсь!» – усмехнулась Реддинг. «Но краткий ответ: это не исследовалось».

В то же время Реддинг отмечает, что исследование, опубликованное в 2022 году и проведенное в Нидерландах, показало, что у ветеринарных специалистов носительство  C. diff  такое же , как и у населения в целом, несмотря на более высокий риск заражения.

Аллабанд, со своей стороны, оптимистична в отношении того, что ветеринары значительно обогатили микробиомы благодаря своим пациентам.

«Я не видела каких-либо реальных исследований по этому вопросу», — сказала она. «Но я уверена, что мы это сделаем».

Источник: Are pets ‘probiotics’ for humans?