Actinomycetota: захищає немовлят, спричиняє туберкульоз

Уявіть родинне зібрання, де один двоюрідний брат ціле останнє століття допомагав новонародженим перетравлювати материнське молоко, другий виробив більшість антибіотиків у вашій аптеці, а третій спричиняє інфекцію, від якої 2023 року померло приблизно 1,25 мільйона людей ¹⁰. Це і є Actinomycetota. Перш ніж вирішувати, друг цей тип чи ворог, варто зрозуміти, що таке тип узагалі — і чому відповідь звучить «і те, і те, залежно від того, про якого брата йдеться».

Що це таке

Actinomycetota — це тип, одна з найширших гілок бактеріального дерева, до якої належать грампозитивні бактерії з ДНК, незвично багатою на основи гуанін і цитозин; саме тому мікробіологи звуть їх «багатими на ГЦ». Опорний огляд Барки та колег у Microbiology and Molecular Biology Reviews описує їх як один із найбільших бактеріальних типів, що трапляється у ґрунті й воді всюди, причому багато представників ростуть розгалуженими нитками, які під мікроскопом схожі радше на пліснявий гриб, ніж на мікроба ². Ця грибоподібна звичка й дала назву: actino — промінь, mykes — гриб.

Цікавим цей тип робить саме склад його мешканців. Огляд Барки перелічує під одним дахом кишкових коменсалів (Bifidobacterium), мешканців ґрунту (Streptomyces, Micromonospora), партнерів рослин (Frankia) і збудників хвороб — Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia, Propionibacterium, Tropheryma ².

Дві назви, один тип

Донедавна групу звали Actinobacteria, і це слово ви й далі побачите в більшості статей, у більшості звітів про секвенування та на більшості етикеток пробіотиків. 2021 року Міжнародний комітет із систематики прокаріотів додав ранг типу до офіційних правил найменування, і Орен та Ґерріті оприлюднили офіційні назви для 42 типів, кожну з прив'язкою до типового роду ¹. Цей тип прив'язали до Actinomyces — звідси Actinomycetota. База даних NCBI Taxonomy подає тип під цією назвою, а Actinobacteria та Actinobacteriota — як синоніми. Біологічно не змінилося нічого. Якщо дослідження каже «Actinobacteria», воно говорить саме про цю групу.

Де він живе у вас

Кишківник. У дорослих Actinomycetota — один із чотирьох великих типів кишкової мікробіоти, і водночас, як пишуть Бінда та колеги у своєму огляді 2018 року, він «становить лише невеликий відсоток» спільноти, будучи при цьому «ключовим у підтриманні рівноваги в кишківнику» ³. Малий за чисельністю, великий за впливом. Рід, який несе цей вплив, — Bifidobacterium.

У немовлят картина перевертається. У кишківнику новонародженого на грудному вигодовуванні часто панують біфідобактерії, і геном Bifidobacterium longum subsp. infantis, прочитаний Селою та колегами 2008 року, показує чому: кластер із 43 тисяч пар основ, у якому зібрані гени розщеплення, транспортні білки та пермеази, призначені діяти на олігосахариди молока — цукри грудного молока, які для самого новонародженого не мають жодної поживної цінності ⁴. Мати виробляє їжу, якої її дитина не може використати, для бактерії, яка може. Це не випадковість еволюції, це стратегія вербування.

Рот. База даних Human Oral Microbiome, яку створили Д'юїрст і колеги, описує 619 ротових таксонів із 13 типів, і Actinobacteria серед них ⁸. До ротових представників належить Actinomyces, який, як зауважують Валюр і колеги, «зазвичай заселяє рот людини, травний і статевий тракти», не завдаючи жодного клопоту ⁹.

Шкіра. Огляд Ґрайс і Сеґре в Nature Reviews Microbiology описує заселення шкіри як наслідок екології кожної ділянки — жирної, вологої чи сухої — і зазначає, що більшість мешканців нешкідливі або навіть корисні ⁶. Головний шкірний мешканець цього типу — Cutibacterium acnes, колишній Propionibacterium acnes, який Дрено та колеги описують як «причетний до підтримання здорової шкіри» ⁷. Запам'ятайте цю думку.

Що він робить для нас

Він годує захист. Найясніший механістичний доказ дали Фукуда та колеги в Nature 2011 року ⁵. Миші, заселені певними штамами біфідобактерій, пережили дозу Escherichia coli O157:H7, яка інакше була б смертельною ⁵. Захист простежили до генів вуглеводного транспортера типу ABC і, як пишуть автори, «принаймні частково» до підвищеного ацетату, який виробляли ці штами; перехід шига-токсину бактерії з просвіту кишківника в кров був заблокований ⁵. Коротколанцюгова жирна кислота, зроблена з цукру мешканцем кишківника, зміцнює кишкову стінку. Засторога, сказана вголос: це були миші, і захисні гени несли лише деякі штами. Який саме штам — важить більше, ніж який тип.

Він перетравлює те, чого не можете ви. Молочно-цукровий апарат B. infantis ⁴ — найкраще вивчений випадок, коли бактерія перетворює неперетравний складник їжі на щось корисне для господаря.

Він виробляє ліки — поза вами. Близько двох третин природних антибіотиків, які сьогодні застосовують у клініці, походять із цього типу, здебільшого від ґрунтових Streptomyces, разом із багатьма протипухлинними, протиглисними та протигрибковими сполуками ². Тут варто бути чесними: виробники ліків — це не ті бактерії, що живуть у вашому кишківнику. Та сама родина, інший район.

Він може працювати як пробіотик. Огляд Бінди зазначає, що біфідобактерії широко застосовують як пробіотики і що вони показали «сприятливий вплив за багатьох патологічних станів», — і в тому самому реченні додає, що «потрібні більші дослідження in vivo, щоб підтвердити такі обнадійливі результати» ³. Ця засторога і є станом доказів, і їй місце в будь-якому чесному реченні про цю тему.

Що він робить проти нас

Туберкульоз. Mycobacterium tuberculosis належить до цього типу. Огляд Корейського агентства з контролю та профілактики хвороб, що підсумовує Глобальну доповідь ВООЗ про туберкульоз за 2024 рік, подає числа прямо: 2023 року на туберкульоз захворіло приблизно 10,8 мільйона людей, а 1,25 мільйона померло; вважають, що інфекцію носить близько чверті населення світу; лікування триває щонайменше 6 місяців ¹⁰. Найвідоміший представник цього типу водночас і найсмертоносніший.

Дифтерія, нокардіоз, хвороба Віпла. Перелік збудників в огляді Барки — Corynebacterium, Nocardia, Tropheryma — читається як розділ підручника з інфекційних хвороб ².

Акне — але не так, як ви думаєте. Ось і несподівана частина. Дрено та колеги повідомляють, що «розмноження P. acnes не є пусковим чинником акне, бо пацієнти з акне не мають у фолікулах більше P. acnes, ніж звичайні люди». Натомість стан, схоже, спричиняє втрата мікробного різноманіття шкіри разом із активацією вродженого імунітету ⁷. Бактерія — мешканець у всіх; хвороба ж — це розлад рівноваги, а не вторгнення.

Актиномікоз. Ті самі Actinomyces, що тихо сидять у вас у роті, можуть зрідка спричинити хронічну інфекцію з утворенням гнояків — типово на обличчі та шиї після зубного вогнища або в легенях курців із поганою гігієною рота. Огляд Валюра описує 6–12 місяців високих доз пеніциліну як стандартний курс і називає кращу гігієну рота запобіжним заходом ⁹. Коменсал за замовчуванням, збудник за нагоди.

Засторога, яка стосується всього

Тип — це груба категорія. Проєкт Human Microbiome Project виявив, що навіть здорові люди «разюче відрізняються» мікробами, які заселяють їхній кишківник, шкіру та інші середовища ¹¹. Звіт про аналіз калу, у якому написано «Actinobacteria: мало» або «багато», змішує в одне число біфідобактерії, Actinomyces і все, що між ними, і немає доказів, що зсувати це число в будь-який бік — мета для здоров'я. Докази, які існують, живуть на рівні виду та штаму: конкретна Bifidobacterium із конкретним набором генів, у конкретного господаря, у конкретної людини. Саме звідти має починатися будь-яке чесне твердження.