Тёплая и влажная среда вашей насадки для душа и зубной щётки — идеальная среда для размножения микробов, и новое исследование выявило сотни вирусов, которые там обитают, демонстрируя огромное биологическое разнообразие, которое можно найти в обычном доме.
Однако эти вирусы не из тех, которые могут вызвать у вас простуду или грипп (или что-то похуже). Их называют бактериофагами, или сокращённо фагами, и они являются естественными врагами бактерий. Каждый крошечный, похожий на треногу фаг эволюционировал, чтобы охотиться, атаковать и поглощать определённый вид бактерий.
«Количество вирусов, которые мы обнаружили, просто невероятное, — говорит Эрика Хартманн, адъюнкт-профессор инженерной школы Маккормика Северо-Западного университета, которая руководила исследованием. — Мы обнаружили множество вирусов, о которых очень мало знаем, и много тех, с которыми никогда раньше не сталкивались. Удивительно, сколько нетронутого биологического разнообразия находится вокруг нас».
Исследователи из университета изучили образцы биопленок – клееподобных сообществ микроорганизмов, живущих на поверхностях, – с 34 зубных щёток и 92 душевых леек, и опубликовали свои выводы в журнале Frontiers in Microbiomes.
«Одна из вещей… которую мы научились делать, – это на основе образцов определять не только, какие бактерии там присутствуют, но и какие именно бактериофаги», — рассказывает Хартманн.
Бактериофаги уже используются в клинических испытаниях в качестве потенциального решения растущей проблемы устойчивости к антибиотикам. Заражая и размножаясь внутри бактерии-хозяина, фаги могут уничтожать патогенные микроорганизмы и составлять основу новых лекарств для лечения устойчивых к антибиотикам супербактерий.
«Также есть интерес к разработке, возможно, более сложных лекарств, когда вместо приёма антибиотиков широкого спектра действия, уничтожающих весь ваш микробиом, вы могли принимать препарат, который воздействовал бы только на патоген и не затрагивал остальную часть вашего микробиома», — объясняет она.
Только в США ежегодно возникает более 2.8 миллиона инфекций, устойчивых к противомикробным препаратам. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) уже называет эту проблему одной из самых серьёзных глобальных угроз общественному здравоохранению, поскольку она может значительно повысить риск обычных медицинских процедур, таких как хирургия, кесарево сечение и химиотерапия.
Секвенируя ДНК бактерий, а затем исследуя соответствующие им фаги с помощью довольно сложного компьютерного анализа, исследователи «смогли многое рассказать нам о том, что там на самом деле находится», — комментирует итоги Джо Паркер, старший научный сотрудник Национального инновационного центра биопленок Великобритании, который не принимал участия в исследовании.
В общей сложности, по словам учёных, они обнаружили в образцах 614 различных вирусов. Однако, по словам Хартманн, вероятно, их было гораздо больше, поскольку почти в каждом образце содержалась уникальная совокупность микробов.
Паркер отмечает, что исследователи, вероятно, идентифицировали «как минимум 22 различных бактериальных вируса (фага) в этих образцах, и… в зависимости от того, где вы проводите границу с точки зрения анализа данных, который представляет собой компьютерную модель, тут может быть более 600 различных типов фагов».
Многие микробы на насадках для душа попали из источников воды, а микробы на зубных щётках — из ротовой полости человека и окружающей среды.
«Существует просто огромное разнообразие микроорганизмов. И на каждую бактерию потенциально приходятся десятки, сотни или даже тысячи вирусов, которые её заражают», — поясняет Хартманн, замечая, что вирусы очень быстро мутируют.
Она предполагает, что бактерия, находящаяся у вас во рту, может попасть на вашу зубную щётку, захватив с собой вирусы, которые могут продолжать развиваться на зубной щётке.
«Таким образом, возможно, что существуют вирусы, которые в основном являются эндемичными для вашей зубной щётки и не встречаются больше нигде на земле, — говорит она. — Мы этого не знаем, это всего лишь одна из гипотез, которая могла бы объяснить такое огромное разнообразие».
Мысль о том, что у нас дома обитает так много крошечных существ, не может не тревожить, однако автор работы считает, что мы должны научиться ценить наших маленьких гостей.
«Микробы находятся повсюду и всегда … Мы не смогли бы переваривать пищу или бороться с инфекциями, если бы у нас не было своих микробов — говорит Хартманн. — Хотя поначалу это может у нас вызвать опасения, я думаю, что действительно важно подходить к микробному миру с чувством удивления и любопытства, ведь на самом деле это явление, которое приносит огромную пользу и потенциально таит в себе огромный потенциал для биотехнологии».
