Ученые показали, как микроорганизмы приспосабливаются к болезни носителя. В первую очередь микробы меняют свой рацион. Бактерии и карта их метаболизма помогут предупреждать заболевания.
Если человек испытывает проблемы с микрофлорой, это может обернуться для здоровья большими проблемами. Но как реагируют на заболевания сами микроорганизмы? На этот вопрос попытались ответить российские ученые. Для этого они в тысячах опытов исследовали поведение микробов в здоровом и больном организме.
Объем полученных данных оказался таков, что для его анализа пришлось задействовать суперкомпьютеры Stampede и LoneStar. Ученые решили смоделировать пародонтит – воспалительное заболевание тканей пародонта. При этом заболевании общий состав микроорганизмов остается неизменным.
Оказалось, что во время болезни у микроорганизмов резко меняется обмен веществ. К примеру, если живущие в здоровом теле бактерии питаются фруктозой, то в случае заболевания они могут перейти на другие виды сахаров. Таким образом выяснилось, что, имея данные про обмен веществ, можно с легкостью влиять на популяцию бактерий.
Эти исследования очень помогли в составлении планов преодоления коронавирусной инфекции, когда потребовалось определить биологические маркеры-признаки заболевания. Иными словами, оказалось, что ряд болезней можно выявить задолго до появления первых симптомов. Особенно актуально это звучит, когда речь идет о борьбе со вторичными волнами коронавирусной инфекции.
Практически во всех первых случаях COVID-19 люди заражались исходным китайским штаммом, который затем мутировал весной 2020 года в Италии. Там коронавирус несколько недель незаметно распространялся, после чего разошелся по всему миру и продолжил свои мутации.
В настоящее время в мире в основном распространяются итальянский, британский и южноафриканский штаммы коронавируса, которые мутировали в самых различных частях света. Причем каждая разновидность коронавируса обладает своими опасными свойствами – например, вызывает цитокиновый шторм[1].
Клетки иммунной системы выделяют цитокины, которые должны предупредить другие клетки той же системы о наличии опасного вируса. Однако если иммунитет не смог в нужной степени ограничить размножение коронавируса, то цитокинов станет слишком много. Избыточная ложная тревога может просто убить организм за счет сильнейших воспалительных процессов.