Микроскопиялық әлем жалаң көзге көрінбейтін, адамды барлық жерде қоршап тұрған тұтас тірі организмдер ғаламын жасырып тұрады. Бұл кішкентай жәндіктер топырақты, суды, ауаны, тіпті әрбір адамның өз терісінің бетін мекендейді. Ұзақ уақыт бойы мұндай микроорганизмдер тек аурумен және денсаулыққа қауіппен ғана байланыстырылып келді. Алайда заманауи ғылым бұл түсінікті түбегейлі қайта қарап, көрінбейтін көршілермен бірге өмір сүруден орасан пайда табылатынын анықтады. Адам ағзасының ішінде жиынтық массасы екі килограмға жете алатын триллиондаған осындай жасуша мекендейді. Төменде адамның осы таңғаларлық микроскопиялық одақтастары мен қарсыластары жайлы қызғылықты мәліметтер жинақталған.
- Бактериялар планетадағы ең ежелгі тіршілік нысандарының бірі саналады, олар үш миллиард жылдан астам уақыт бұрын пайда болған. Ғалымдар мұндай микроорганизмдердің ежелгі қалдықтарын Батыс Австралия жыныстарынан тапты, бұл олардың ұзақ эволюциялық тарихын дәлелдейді. Дәл осы қарапайым организмдер Жердегі күрделірек тіршілік нысандарының әрі қарай дамуының негізін қалады.
- Әдеттегі бактерия жасушасының мөлшері соншалықты кішкентай, мыңдаған осындай микроорганизм әдеттегі тігін инесінің ұшына сыйып кете алады. Түрлердің басым бөлігінің диаметрі бір мен он микрометр аралығында өзгеріп, оларды жалаң көзге көрінбейтін етеді. Мұндай кішкентай жәндіктерді тек арнайы оптикалық жабдықтың көмегімен ғана көруге болады.
- Адам ағзасының ішіндегі бактерия жасушаларының жалпы саны шамамен өз денесінің жасуша санына тең. Мұндай арақатынас микроорганизмдердің иесінің жасушасынан елеулі басым болатыны туралы ескірген түсінікті толығымен жоққа шығарады. Соған қарамастан, ересек адамдағы микроскопиялық көршілердің жиынтық массасы әлі де әсерлі екі килограмға жетеді.
- Ішек ағзаның ең тығыз қоныстанған аймағы болып табылады, онда микроскопиялық тұрғындардың басым бөлігі шоғырланған. Жеке адамның тоқ ішегі күрделі экологиялық жүйе қалыптастыратын мыңнан астам түрлі бактерия түрін сыйдыра алады. Микрофлораның мұндай алуан түрлілігі ас қорытуға, иммунитетке, тіпті иесінің эмоционалды жай-күйіне де айтарлықтай әсер етеді.
- Ішек микрофлорасының көптеген өкілі ағзаның қалыпты жұмысы үшін қажетті В тобындағы дәрумендер мен K дәрумендерін синтездейді. Адам ағзасы мұндай маңызды қосылысты жеткілікті мөлшерде дербес өндіре алмайды. Дәл сол себепті бактериялық ортаның саулы алуан түрлілігі жалпы жайлылық пен жұмысқа қабілеттілікке тікелей әсер етеді.
- Кең тараған атауы ішек таяқшасы болып келетін Escherichia coli заманауи биологияның ең жақсы зерттелген микроорганизмдерінің бірі қызметін атқарады. Бұл түрдің басым бөлігі мүлдем зиянсыз және тағамды қорытуда маңызды рөл атқарады. Тек жекелеген аурутудырғыш түрлері ғана адам ағзасына тап болғанда байыпты ауру тудыруы мүмкін.
- Кейбір түрдің көбею жылдамдығы қиялды таңғалдырады, себебі жекелеген жасуша қолайлы жағдайда әрбір жиырма минут сайын бөлінуге қабілетті. Теория жүзінде жалғыз ғана жасуша тәулігіне миллиардтаған ұрпақтан тұратын колония түзе алады. Мұндай жеделдік тамақтың дұрыс сақталмаса неге соншалықты тез бұзылатынын түсіндіреді.
- Ересек адамның терісі дене бөлігіне қарай өте бірқалыпсыз таралған миллиондаған микроорганизмге баспана болып қызмет етеді. Қолтық немесе шат сияқты ылғалды аймақ саусақ аймағының құрғақ бөлігіне қарағанда әлдеқайда көп түрді қамтиды. Микробтық ландшафттың мұндай алуан түрлілігі аурутудырғыш басқыншыларға қарсы табиғи қорғаныс тосқауылын қалыптастыруға көмектеседі.
- Кейбір бактерия түрі планетадағы басқа тіршілік нысанының басым бөлігіне қолжетімсіз экстремалды жағдайда өмір сүре алады. Термофильді организмдер температурасы сексен градус Цельсийден асатын ыстық су көзінде керемет жайлы сезінеді. Басқа түрлер күшті радиация немесе оттегінің дерлік толық жоқтығы жағдайында да еш алаңсыз өмір сүреді.
- Deinococcus radiodurans ғылымға белгілі радиациялық әсерге ең төзімді организмдердің бірі саналуға толықтай лайық. Бұл микроорганизм адамға өлімге әкелетін дозадан мыңдаған есе асатын сәулелену дозасын шыдап көтере алады. Ғалымдар медицинада қолдану әлеуеті бар осы түрдің ДНҚ-сын қалпына келтірудің бірегей тетіктерін белсенді зерттеп жатыр.
- Пробиотиктер белгілі бір тағам өнімдеріне мақсатты түрде қосылатын пайдалы бактериялардың тірі дақылын білдіреді. Йогурт, кефир немесе ашытылған қырыққабат сияқты ашытылған тағам мұндай пайдалы микроорганизмнің едәуір мөлшерін қамтиды. Осындай өнімді үнемі тұтыну ішек микрофлорасының саулы теңгерімін сақтауға көмектеседі.
- Миллиондаған адам өмірін құтқарған антибиотиктерді бастапқыда әр түрлі микроорганизм арасындағы табиғи бәсекені бақылау арқылы анықтаған. Александр Флеминг зертханалық ыдыста көгерген саңырауқұлақтың бактериялық дақылдың өсуін тежейтінін кездейсоқ байқаған. Бұл ашылым кейіннен адамдарды жұқпалы аурудан құтқаратын тұтас фармацевтика индустриясының негізіне айналды.
- Антибиотикті шектен тыс немесе дұрыс пайдаланбау заманауи денсаулық сақтауға байыпты қауіп төндіретін төзімді штаммдардың дамуына ықпал етеді. Мұндай резистентті микроорганизм стандартты емдеу әдісіне жауап беруден қалып, инфекциямен күресуді айтарлықтай қиындатады. Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы антибиотикке төзімділіктің өсіп келе жатқан жаһандық мәселесі туралы үнемі ескертеді.
- Бактериялар ғалымдар кворум-сенсинг құбылысы деп атайтын химиялық сигналдар арқылы бір-бірімен қарым-қатынас жасай алады. Мұндай тетік колонияға қорғаныш биопленка құру немесе токсинді синхронды бөлуді қоса алғанда, мінез-құлықты үйлестіруге мүмкіндік береді. Осы үдерісті түсіну инфекциямен күресудің балама әдісін әзірлеу үшін жаңа мүмкіндіктер ашады.
- Кейбір түр атмосфералық газды өсімдіктер игере алатын түрге айналдырып, азот айналымында өте маңызды рөл атқарады. Түйнек бактериялары бұршақ дақылдарының тамырымен симбиоздық қатынасқа түсіп, оларды қажетті қоректік затпен қамтамасыз етеді. Мұндай табиғи үдеріс ауыл шаруашылығының химиялық азот тыңайтқышына деген қажеттілігін едәуір азайтады.
- Сүтқышқылды бактерияларды адамзат түрлі ашытылған өнім дайындауда мыңдаған жыл бойы аспаз ісінде қолданып келеді. Дәл осы микроорганизм түрлі мәдениетке тән ірімшік, йогурт және басқа да көптеген дәстүрлі тағамның ерекше дәмі мен құрылымына жауап береді. Ашыту үдерісі жасанды консерванты пайдаланбай-ақ бастапқы өнімнің сақталу мерзімін де едәуір ұзартады.
- Жаңа туған нәрестенің микробиомы шешенің туу жолынан өту үдерісінде-ақ белсенді түрде қалыптаса бастайды. Кесар тілігі арқылы дүниеге келген бала құрдастарымен салыстырғанда бастапқыда өзгешелеу микроорганизм жиынтығын алады. Ғалымдар мұндай айырмашылықтың бала денсаулығына болашақта тигізетін ұзақ мерзімді әсерін зерттеуін жалғастыруда.
- Соңғы онжылдықтардағы зерттеулер ішек микрофлорасының жай-күйі мен орталық жүйке жүйесінің жұмысы арасындағы тығыз байланысты анықтады. Бұл құбылыс екі жүйенің бір-біріне өзара әсерін көрсететін «ішек-ми осі» деген атауға ие болды. Кейбір ғалым микробтық теңгерімнің бұзылуы көңіл-күйге, тіпті депрессия дамуы қаупіне де әсер ете алады деп болжайды.
- Бактериялар бүкіл әлем бойынша миллиондаған қант диабетімен ауыратын науқасқа қажетті инсулинді өндіру үшін биотехнологиялық өнеркәсіпте белсенді қолданылады. Генетикалық түрлендірілген микроорганизм адам ақуызын дәстүрлі әдістерге қарағанда әлдеқайда арзан бағамен өнеркәсіптік көлемде синтездей алады. Мұндай технология әр түрлі елдегі науқас үшін өмірлік маңызды дәрінің қолжетімділігін едәуір арттырды.
- Кейбір түр мұнай өнімін ыдырата алады, бұл оларды экологиялық апаттарды жою кезіндегі құнды құралға айналдырады. Мамандар байыпты мұнай төгілуінен кейін топырақ пен суды тазарту үшін мұндай микроорганизмді жиі қолданады. Ластануға қарсы күресудің осындай табиғи әдісі дәстүрлі химиялық тазарту тәсілінен әлдеқайда экологиялық таза саналады.
- Әйелдердің қынап микробиотасы негізінен аурутудырғыштардан қорғау үшін қышқыл ортаны қолдайтын лактобактериядан тұрады. Микрофлораның мұндай теңгерімі репродуктивті жүйенің әр түрлі жұқпалы ауруының алдын алуда маңызды рөл атқарады. Табиғи тепе-теңдіктің бұзылуы ағзаның ауру тудырғыш микроорганизмге бейімділігін едәуір арттыруы мүмкін.
- Ғалымдар жер қыртысының тереңінде миллиондаған жыл бойы өмір сүре алатын бактериялар әлемінің таңғаларлық өкілдерін тапты. Мұндай организм күн сәулесіне мүлде мұқтаж болмай, тау жынысындағы химиялық реакциядан энергия алады. Осындай тіршілік нысанының ашылуы басқа планетада организмнің өмір сүруінің мүмкін жағдайлары туралы ғылыми түсінікті едәуір кеңейтті.
- Жеке микробиомның алуан түрлілігі тамақтану рационын, қоршаған ортаны және генетикалық бейімділікті қоса алғанда, көптеген фактордың әсерімен қалыптасады. Талшыққа бай диета ас қорыту жүйесінің ішіндегі пайдалы бактериялық қауымдастықтың дамуына ықпал етеді. Мұндай ғылыми деректер заманауи медицинаның түрлі ауруды алдын алуға деген көзқарасын біртіндеп өзгертуде.
- Кейбір зерттеуші дәрі-дәрмекті ағзаның зақымдалған жасушасына тікелей мақсатты жеткізу үшін түрлендірілген бактерияны пайдалану мүмкіндігін зерттеп жатыр. Мұндай технология қосымша әсерін азайта отырып, онкологиялық аурудың терапиясының тиімділігін теориялық тұрғыда едәуір арттыруға қабілетті. Биомедицинаның осы перспективалы саласындағы әзірлеме бүкіл әлемдегі зертханада белсенді дамуын жалғастыруда.
- Нәжіс микробиотасын трансплантациялау байыпты ішек инфекциясын емдеуде қолданылатын салыстырмалы жаңа медициналық рәсімді білдіреді. Әдіс бактериялық теңгерімі байыпты бұзылған науқасқа донордан алынған саулы микрофлораны отырғызуды көздейді. Мұндай терапия әдеттегі антибиотикке төзімді, қайталанып тұратын Clostridioides difficile инфекциясына қарсы әсерлі нәтиже көрсетеді.
Микроорганизмнің көрінбейтін әлемі бұрын болжағаннан әлдеқайда күшті түрде денсаулыққа әсер ететін адам өмірінің ажырамас бөлігі болып шықты. Иесінің ағзасы мен триллиондаған микроскопиялық көрші арасындағы күрделі өзара әрекеттесу заманауи ғылымға жаңа құпияларды әлі де ашуда. Мұндай ашылымдар қоғамның бактерияға деген көзқарасын біртіндеп өзгертіп, назарды тек жағымсыз қабылдаудан олардың маңызды биологиялық рөлін мойындауға қарай ауыстыруда. Мүмкін, микробиомды одан әрі зерттеу бірнеше онжылдық бұрын емделмейді деп саналған көптеген ауруды емдеудің төңкерісшіл тәсілдерін ашар.
