XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

В последние несколько лет возрос интерес исследователей к изучению микробиома, а именно его влияния на человеческий организм. Под термином «микробиом» понимают весь набор микроорганизмов, включая бактерии, вирусы, грибы и археи, которые колонизируют человеческий организм, образуя экологическую систему, критически важную для здоровья человека [1].

С развитием науки появились возможности для досконального изучения и оценки роли микробиома в организме человека. Если раньше считалось, что его функции ограничены пищеварительными процессами, то сейчас появляется всё больше данных о влиянии состава микробиома на разные стороны жизни: работу сердца и сосудов, печени, эмоциональный интеллект, настроение.

Микробиом играет ключевую роль в поддержании здоровья, влияя на обмен веществ, иммунную систему и общее состояние организма. Кишечная микробиота расщепляет углеводы и клетчатку, синтезирует витамины, регулирует обмен углеводов и жиров, что влияет на предрасположенность к ожирению и диабету. Она также поддерживает иммунный баланс, помогая отличать полезные микроорганизмы от патогенов.

 Изучение микробиома стало возможным после открытия таких методов, как секвенирование генома, анализ 16S рРНК и метаболомика. Эти методы позволяют изучать влияние микробиома на здоровье и разрабатывать новые методы диагностики и терапии.

Некоторые бактерии, например Lactobacillus (Лактобактерии), подавляют рост опухолевых клеток, тогда как другие, такие как Clostridium (Клостридии), могут его стимулировать. Особую роль в нормальном состоянии людей играет Staphylococcus epidermidis, отличающийся своей селективной способностью, к подавлению роста и размножения некоторых видов раковых клеток, которое продуцирует химическое вещество - 6-N-hydroxyaminopurine (6-HAP), способное остановить деление раковых клеток и развитие опухолей кожи, вызванные ультрафиолетовым излучением. Как показали эксперименты, проведенные на белых мышах, на кожу которых подселили S. epidermidis, а затем параллельно с группой контроля подвергли ультрафиолетовому излучению, у экспериментальной группы опухолей было меньше, чем у контрольной. Было установлено, что внутривенные инъекции 6-HAP мышам с меланомой, уменьшали рост и развитие опухолевых клеток на 48-50% [2].Исследования показали, что микробиом влияет на клеточный цикл, включая митоз — процесс деления клеток. Это открывает перспективы для разработки методов лечения рака, воспалительных и возрастных заболеваний.

Микробиом модулирует экспрессию генов, связанных с клеточной пролиферацией, что открывает перспективы для терапии заболеваний, связанных с нарушением клеточного деления. Взаимодействие микробиома с бактериями также влияет на дифференцировку стволовых клеток, что важно для регенеративной медицины [3].

Типичный митотический цикл состоит из интерфазы и митоза. В интерфазе выделяют 3 периода: пресинтетический (G1), период синтеза ДНК – синтетический (S), постсинтетический – премитотический (G2). Митоз включает в себя два процесса: деление ядра (кариокинез) и деление цитоплазмы (цитокинез). В кариокинезе выделяют четыре основные фазы: профазу, метафазу, анафазу, телофазу. На этапе G1 клетка готовится к делению, синтезируя белки. В этом процессе микробиом влияет на ростовые процессы и сигнальные пути. В фазе S, связанной с репликацией ДНК, метаболиты микробов защищают генетический материал от мутаций. На этапе G2 микробиом активирует пути репарации ДНК. В фазе M (митоз) микробиом влияет на организацию цитоскелета и стабильность хромосом, что важно для равномерного распределения хромосом между дочерними клетками [4].

Важно провести исследование эволюционных аспектов микробиома и его влияние на митоз, чтобы лучше понять, как адаптивные механизмы микробов влияют на здоровье хозяев. Кроме того, изучение генетического разнообразия микробов поможет выявить факторы, отвечающие за регуляцию клеточного цикла. Разработка новых терапевтических подходов, таких как пробиотики и микробные препараты, может помочь корректировать нарушения митоза и улучшить результаты лечения различных заболеваний [5].

Понимание структуры и функций микробиома открывает новые перспективы для медицины, включая персонализированные подходы к лечению и профилактике заболеваний. 

Список литературы:

1.Чеботкевич В.Н., Кулешова А.В., Киселева Е.Е., Бессмельцев С.С. ФБГУ «Российский НИИ гематологии и трансфузиологии ФМБА России» г. Санкт-Петербург//Вестник гемататологии. 2021. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mikrobiom-cheloveka-i-ego-rol-v-gemopoeze-i-v-razvitii-mnozhestvennoy-mielomy (дата обращения: 13.02.2025).

2. Хайтович А. Б., Воеводкина А. Ю. Микробиом и его влияние на здоровье человека // Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины. 2019. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mikrobiom-i-ego-vliyanie-na-zdorovie-cheloveka (дата обращения: 13.02.2025).

3. Чаплин А. В., Ребриков Д. В., Болдырева М. Н. Микробиом человека // Вестник РГМУ. 2017. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mikrobiomcheloveka (дата обращения: 13.02.2025).

4. Хабибуллин И.И. Исследование микробиома и его влияния на клеточный цикл // Международный студенческий научный вестник. – 2024. – № 6.; URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=21678 (дата обращения: 13.02.2025).

5. Романчук Н.П. Здоровая микробиота и натуральное функциональное питание: гуморальный и клеточный иммунитет // Бюллетень науки и практики. 2020. №9. URL:https://cyberleninka.ru/article/n/zdorovaya-mikrobiota-i-naturalnoe-funktsionalnoe-pitaniegumoralnyy-i-kletochnyy-immunitet (дата обращения: 13.02.2025).