Bélbaktériumok: A vírusok meglepő hatása

A mikrobiom létfontosságú szerepet játszik az egészségben. Egy nemrégiben készült tanulmány azt vizsgálta, hogy a bélbaktériumokat elpusztító vírusok hogyan befolyásolják ezeket a mikrobákat. A megállapítások már amúgy is bonyolult képet alkotnak.

Az itt ábrázolt bakteriofágok száma nagyobb, mint a baktériumoké.

Ha további kutatással alátámasztott információkat szeretne kapni a mikrobiomról és az egészségre gyakorolt ​​hatásáról, látogasson el erre a célra létrehozott központunkba.

A mikrobiom lenyűgöző és divatos.

A közérdeklődés növekedése lendületet adott a köztünk és a bélbaktériumaink közötti kölcsönhatások tanulmányozásához.

A tudósok mára összefüggéseket találtak a mikrobiom és számos állapot között, a cukorbetegségtől és az elhízástól kezdve a Parkinson-kórig és a depresszióig.

A bélbaktériumok nagy jelentőségének köszönhetően az élelmiszerboltok polcai mostanra tele vannak probiotikus termékekkel.

Széles körű hozzáférhetőségük és népszerűségük ellenére azonban kevés bizonyíték utal arra, hogy számos előnnyel járnának kevés speciális körülmény mellett.

Bár a tudósok tudják, hogy a bennünk lévő mikrobák létfontosságúak, még mindig messze van a tervezése módjuk mérséklésükre az egészség javítása és a betegségek elleni küzdelem érdekében.

Ennek elsődleges oka a mikrobiom káprázatos összetettsége. Nem egyetlen, homogén entitás, hanem a mikroszkopikus lények világa, amelyek kölcsönhatásban vannak, befolyásolják és gátolják szomszédaikat, képesek megölni, táplálni és kommunikálni egymással.

Már ezen a ponton láthatjuk a mikrobiom csínját-bínját megértő hatalmas nehézségeket, de egyes kutatók a komplexitás következő szintjét: a bakteriofágokat vizsgálják.

A bakteriofág bemutatása

A bakteriofágok vagy egyszerűen csak fágok olyan vírusok, amelyek kizárólag a baktériumokat pusztítják el. Hihetetlen, hogy a fágok meghaladják a baktériumokat; ahol baktériumok vannak, ott ásókban vannak fágok.

A fágok is specifikusak; hajlamosak csupán egyetlen baktériumfajt vagy -törzset elpusztítani. Az antibiotikumok megjelenése előtt a tudósok fágokat használtak a fertőzések leküzdésére. Amikor azonban a kutatók antibiotikumokat fedeztek fel, a fágok helyére léptek; az antibiotikumok olcsóbbak és könnyebben előállíthatók, mint a fágok.

Most, hogy növekszik az antibiotikum-rezisztencia, egyes kutatók újragondolják a fágterápia gondolatát.

Természetesen, ha a fágok elpusztítják a baktériumokat, akkor valószínűleg befolyásolják a mikrobiomot. A Brigham és a Női Kórház és a Wyss Intézet kutatóit, Bostonban, Massachusettsben, érdekli, hogy ezek a bőséges vírusok pontosan hogyan befolyásolhatják bélbaktériumainkat. Legutóbbi tanulmányuk eredményeit a folyóiratban tették közzé Cell Host & Microb.

„Laboratóriumom egyik fő érdeke a bél mikrobiomjának dinamikájában bekövetkező változások megértése. A bakteriofágok a mikrobiom hatalmas összetevői, de még nem sokat tanulmányozták őket. "

A tanulmány vezető szerzője, Dr. Georg Gerber

Mire készülnek a fágok?

Bár tudjuk, hogy a bélben bőségesen vannak fágok, viselkedésükről nem sokat tudunk.

"Vannak, akik fágterápiát kutatnak, és fágokat használnak a mikrobák elpusztítására" - mondja Dr. Gerber. "De a fágok természetesen a bélben is megtalálhatók, és az ökoszisztéma többi részével együtt léteznek. Meg akartuk tudni, hogy mit csinálnak odabent. ”

A vizsgálathoz a kutatók gnotobiotikus egereket használtak; úgy nevelték ezeket az állatokat, hogy bennük vagy bennük ne éljenek baktériumok.

Először bemutattak az egereknek 10 baktériumfajt, amelyek általában az emberi bélben helyezkednek el, beleértve a baktériumokat is Enterococcus faecalis és Escherichia coli.

Ezután fágokat adtak hozzá, amelyek kifejezetten az egerekbe átültetett baktériumokat célozzák meg. Például a T4 fág célpontok E. coli, és a VD13 fág támadások E. faecalis. Ezután nyomon követték az egyes mikrobák sikerét.

A fágok specifikus vadászok: mindegyik típus csak egy baktériumot öl meg. Tehát amikor a tudósok bevezettek egy fágot az egerekbe, akkor az ilyen típusú baktériumok csökkenését tapasztalták. A többi baktériumra gyakorolt ​​hatás azonban meglepőbb volt.

Széles körű változás

A tudósok kimutatták, hogy bár bármelyik fág csak egy baktériumfajt támadott meg, ez a fág más fajokra is hatással volt; egyes fajok gyarapodtak, míg mások apadtak.

A tágabb képet vizsgálva a kutatók a baktériumok és az egér által termelt vegyületek tömbjét is értékelték; ezt nevezik metabolomnak.

Megállapították, hogy amikor bevezettek egy fágot az egerekbe, és a bakteriális összetétel megváltozott, bizonyos biológiailag aktív vegyi anyagok szintje is megváltozott. A tanulmány szerzői ezt írják:

"A fágok képesek modulálni a metabolitokat, amelyekről ismert, hogy befolyásolják az emlős gazdaszervezetet."

Más szavakkal, egy vírustörzs megváltoztathatja a gazdasejt számára elérhető biológiai molekulák típusát vagy mennyiségét.

Jövőbeni lehetőségek és még sok más munka

Dr. Gerber nem hagyta ki azokat a széles körű lehetőségeket, amelyeket ezek a megállapítások felvetnek. Azt mondja: „Ez a megállapítás elbűvöl engem a nyomon követés során, és jelentős kérdéseket vet fel: Használhatnánk-e fágokat e tevékenységek modulálására? Lehet, hogy ez beavatkozás olyan állapotokba, mint például a depresszió, ahol meg akarja változtatni a neurotranszmitter szintjét? "

Természetesen ebben a kísérletben mesterségesen felépített mikrobiomot alkalmaztak rágcsálómodellben, ami megnehezíti az extrapolációt az emberek számára. Azonban arra összpontosított, hogy általános áttekintést nyerjen arról, hogy a fágok hogyan befolyásolhatják a baktériumok populációját. Ahogy a tanulmány szerzői írják:

"A gnotobiotikus egerek, amelyeket korlátozott és ismert, de még mindig bonyolult baktériumgyűjteménnyel gyarmatosítottak, vonzó modellrendszert mutatnak be a fágok bélkörülmények viselkedésének átfogó jellemzésére."

Ha a fágok átfogó változásokat hajtanak végre az egér mikrobiomjában, akkor valószínűleg megváltoztatják az emberi mikrobiómát is. A változások eltérőek lehetnek, de az elv továbbra is fennmarad.

Amint a bevezetőben világossá tettük, a mikrobiom hatása elég trükkös ahhoz, hogy megértse, mielőtt a fágok belépnek a képbe, ezért az orvosi beavatkozás megtervezése még messze van. Ez azonban bizonyosan nem teszi kevésbé érdekessé vagy követésre méltóvá a megállapításokat.

"Még akkor is, ha nem közvetlen terápiásként használják őket, tanulmányunk azt sugallja, hogy a fágok jó eszközei lehetnek a mikrobiomot megváltoztató más terápiás szerek lehetséges hatásainak megértéséhez" - összegzi Dr. Gerber.