Бактериофаги и микробиом человека

Существует и более подробная классификация: например, можно разграничить бактерии за ухом от бактерии на задней части руки (сообщества в этих двух местах могут композиционно различаться), также можно разделить сообщества бактерий по всему желудочно-кишечному тракту. Состав и активность микробиома влияют на своего хозяина, ускоряя пищевой обмен, создавая барьер для защиты от опасных патогенов и обеспечивая его необходимыми метаболитами и витаминами. Кроме того, состав микробиома человека и его функция могут быть связаны с различными заболеваниями и расстройствами, включая синдром раздраженного кишечника, гингивит, атопический дерматит, вспышки бактериального вагиноза, рак полости рта, рак толстой кишки и жировую болезнь печени.

Наш здоровый микробиом включает в себя виром, который в значительной степени состоит из фагов.

Литические и умеренные фаги совместно играют ключевую роль в регуляции бактериальных популяций во всех средах обитания, в том числе и в здоровом микробиоме человека. Можно предположить, что наше регулярное потребление фагов из натуральных продуктов питания и водных ресурсов крайне важно для поддержания здорового состояния микробиома. Это объясняет то, почему аллергии на чистые препараты фага не развиваются у людей, и почему врожденная иммунная система существенно не реагирует на бактериофаги – это бы нарушило баланс микробиома. В организме человека фаги частично или по большей части разрушаются ретикулярной эндотелиальной системой. Но они могут сохраняться достаточно продолжительное время, размножаясь в местах обитания бактерий-хозяев, при этом поддерживая их баланс.

Исследования с животными, людьми и культурами тканей показали, что фаги также ассоциированы с поверхностью слизистых оболочек. Это помогает им повысить свою эффективность и в то же время вызвать благоприятный иммунный ответ: слизистые оболочки являются основными местами проникновения бактериальных инфекций, и было показано, что фаги присутствуют в больших количествах в слизи за счет взаимодействия муцин-гликанов и Ig-подобных белковых доменов некоторых фаговых капсидов. С помощью метагеномного анализа было показано, что эти Ig-подобные фаговые белки очень распространены вблизи слизистых оболочек. Это привело к созданию модели, которая поддерживает идею коэволюции бактериофагов и бактерий-хозяев.