В кишечнике младенцев обнаружены тысячи новых вирусов

Значение вирусов для человеческой популяции сложно переоценить. И если влияние патогенных вирусов на здоровье относительно хорошо изучено, то знания о вкладе вирусов в созревание иммунной системы только начинают накапливаться. Высказываются предположения, что вирусы в целом и бактериофаги в частности могут играть существенную роль в трансформации нормофлоры кишечника младенцев. Состав и численность микробного и вирусного биомов, которые формируются с первых часов жизни ребенка, влияют на нормальное развитие иммунной системы в младенчестве, а в более зрелом возрасте имеют причинно-следственные связи с некоторыми хроническими заболеваниям. Поэтому исследования вирома кишечника детей актуально для понимания механизмов профилактики патологических процессов в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) и в организме в целом, а также при исследовании механизмов старения.

Большую часть исследований биома кишечника младенцев и детей проводят на бактериальных культурах. Отчасти это связано с тем, что вирусы ЖКТ сложнее выделить и идентифицировать. Пока не существует универсальных генетических маркеров и стандартизированных методов для изучения виромов. При этом выделенные нуклеиновые кислоты могут содержать бактериальные загрязнения, а известные базы данных виромов кишечника человека были собраны на биологическом материале взрослых людей.

Несмотря на существующие трудности, исследователи из Дании, Франции и Канады изучили виром кишечника 647 датских годовалых младенцев. Они секвенировали выделенную из образцов фекалий вирусную ДНК и сравнили полученные результаты с тремя известными базами вирусных геномов кишечника человека. В результате было выявлено более 10 тысяч вирусных геномов, относящихся к 248 семействам, из которых ранее были известны 16. Авторы дали названия 232 новым вирусным семействам по именам детей, участвовавших в исследовании. Так появились семейства Sylvesterviridae, Rigmorviridae и Tristanviridae. Также были выделены 17 порядков, из которых ученые ранее знали о пяти.

Исследователи проверили, были ли эти 10 тысяч вирусных видов представлены в базах данных вирусов ЖКТ взрослых людей. Gut Virome Database содержала 819 вирусных видов, а Gut Phage Database и Metagenomic Gut Virus catalogue — 2307 и 2171 соответственно. Таким образом, 7046 (70%) вирусных геномов не обнаруживались в этих базах данных. ЖКТ младенцев — уникальная ниша со специализированными вирусами, отличными от вирусов взрослых людей.

Большую часть вирома младенцев составили бактериофаги, паразитирующие на бактериях Clostridiales, Bacteroides, Bifibacterium. Вирулентные фаги были обнаружены у меньшего количества детей, но они имели более высокие титры по сравнению с умеренными фагами.

Исследователи пока не знают, откуда берется такое большое количество вирусов у младенцев. Они предполагают, что из окружающей среды. Скорее всего, первые вирусы приходят вместе с бактериями. Все больше работ демонстрируют, что хронические заболевания, от артрита до депрессии, имеют в том числе воспалительную природу. Авторы считают, что, узнав больше о роли бактерий и вирусов в формировании иммунной системы, можно будет научиться бороться с этими заболеваниями.

Подтверждено влияние способа родов на микробиоту младенцев