En analyse af vira i tarmen hos raske vesterlændinge viste også, at fald og toppe i mangfoldigheden af virustyper mellem barndom og alderdom afspejler bakterielle ændringer i løbet af levetiden.
Gut Virome Database udviklet af Ohio State University forskere identificerer 33, 242 unikke viruspopulationer, der er til stede i den menneskelige tarm. (En samling af vira som dem i den menneskelige tarm kaldes en virome.) Dette er ikke årsag til bekymring:De fleste vira forårsager ikke sygdom.
Faktisk, jo flere forskere lærer om vira, jo mere de ser dem som en del af det menneskelige økosystem - hvilket tyder på, at vira har potentiale til at repræsentere en ny klasse af lægemidler, der kan bekæmpe sygdomsfremkaldende bakterier, især dem, der er resistente over for antibiotika. Bedre viden om vira i tarmmiljøet kan endda forbedre forståelsen af de gastrointestinale symptomer, som nogle af de sygeste COVID-19-patienter oplever.
Forskerne planlægger regelmæssigt at opdatere open-access-databasen.
Vi har etableret et robust udgangspunkt for at se, hvordan viromet ser ud hos mennesker. Hvis vi kan karakterisere de vira, der holder os sunde, vi kan muligvis udnytte disse oplysninger til at designe fremtidige terapier til patogener, der ellers ikke kan behandles med lægemidler. "
Olivier Zablocki, undersøg medforfatter, postdoktor i mikrobiologi ved Ohio State
Undersøgelsen er offentliggjort i dag (24. august) i tidsskriftet Cellevært og mikrobe .
Tale om de gode og dårlige bakterier i tarmmikrobiomet er almindeligt i disse dage, men vira i tarmen - og overalt - er svære at opdage, fordi deres genomer ikke indeholder en fælles signatur gensekvens, som bakterier genomer gør. Så meget af den enorme række af vira forbliver uudforsket, at det ofte omtales som "mørkt stof".
Til dette arbejde, forskerne startede med data fra 32 undersøgelser over omkring et årti, der havde set på tarmvira i alt 1, 986 raske og syge mennesker i 16 lande. Ved hjælp af teknikker til at detektere virusgener, holdet identificerede mere end 33, 000 forskellige viruspopulationer.
"Vi brugte maskinlæring på kendte vira til at hjælpe os med at identificere de ukendte vira, "sagde første forfatter Ann Gregory, der afsluttede dette arbejde, mens hun var kandidatstuderende i Ohio State. "Vi var interesserede i, hvor mange typer vira vi kunne se i tarmen, og vi bestemte, at ved hvor mange typer genomer vi kunne se, da vi ikke visuelt kunne se vira. "
Deres analyse bekræftede fund fra mindre undersøgelser, der tyder på, at selvom et par viruspopulationer blev delt inden for en delmængde af mennesker, der er ingen kernegruppe af tarmvira, der er fælles for alle mennesker.
Et par tendenser blev identificeret, imidlertid. Hos raske vestlige individer, alder påvirker mangfoldigheden af vira i tarmen, som stiger betydeligt fra barndom til voksenalder, og falder derefter efter 65 år. Mønsteret matcher, hvad man ved om ebber og strømninger af tarmbakteriel mangfoldighed med en undtagelse:Tarmbørn med underudviklet immunsystem vrimler med en række virustyper, men få bakteriesorter.
Folk, der bor i ikke-vestlige lande, havde en større mangfoldighed i tarmvirus end vesterlændinge. Gregory sagde, at anden forskning har vist, at ikke-vestlige individer, der flytter til USA eller et andet vestligt land, mister den mikrobiom-mangfoldighed, tyder på kost og miljø driver virome forskelle. (For eksempel, forskerne fandt nogle intakte plantevira i tarmen - den eneste måde at komme dertil er via kosten.) Variationer i viral mangfoldighed kunne også ses hos raske versus syge deltagere i de 32 analyserede undersøgelser.
"En generel tommelfingerregel for økologi er, at højere mangfoldighed fører til et sundere økosystem, "Gregory sagde." Vi ved, at mere mangfoldighed af vira og mikrober normalt er forbundet med et sundere individ. Og vi så, at sundere individer har en større mangfoldighed af vira, hvilket indikerer, at disse vira muligvis gør noget positivt og har en gavnlig rolle. "
Næsten alle befolkningerne - 97,7 procent - var fag, som er vira, der inficerer bakterier. Vira har ingen funktion uden en vært - de driver i et miljø, indtil de inficerer en anden organisme, udnytter sine egenskaber til at lave kopier af sig selv. De mest undersøgte vira dræber deres værtsceller, men forskere i Ohio State-laboratoriet, hvor Gregory og Zablocki arbejdede, har opdaget flere og flere fag-type vira, der sameksisterer med deres værtsmikrober og endda producerer gener, der hjælper værtscellerne til at konkurrere og overleve.
Lederen af det laboratorium, seniorforfatter Matthew Sullivan, har sigtet mod "fagterapi"-den 100-årige idé om at bruge fager til at dræbe antibiotikaresistente patogener eller superbugs.
"Fager er en del af et stort sammenkoblet netværk af organismer, der lever med os og på os, og når bredspektret antibiotika bruges til at bekæmpe infektion, de skader også vores naturlige mikrobiom, "Sullivan sagde." Vi er ved at bygge et værktøjskasse ud for at skalere vores forståelse og evner til at bruge fager til at stille forstyrrede mikrobiomer tilbage mod en sund tilstand.
"Det er vigtigt, sådan en terapeutisk behandling bør påvirke ikke kun vores humane mikrobiom, men også at hos andre dyr, planter og konstruerede systemer til bekæmpelse af patogener og superbugs. De kan også danne grundlag for noget, vi måske skal overveje i verdenshavene for at bekæmpe klimaændringer. "
En professor i mikrobiologi og civil, miljø- og geodetisk teknik, Sullivan har været med til at etablere tværgående forskningssamarbejde i Ohio State. Han grundlagde og leder for nylig Ohio State's nye Center for Microbiome Science og meddirigerer Infectious Diseases Institute's Microbial Communities-program.
Zablocki bemærkede, at der stadig er meget at lære om virussernes funktioner i tarmen - både gavnligt og skadeligt.
"Jeg ser det som kyllingen og ægget, "sagde han." Vi ser sygdommen, og vi ser samfundsstrukturen. Var det på grund af denne samfundsstruktur, at sygdommen opstod, eller forårsager sygdommen den samfundsstruktur, vi ser? Dette standardiserede datasæt gør det muligt for os at forfølge disse spørgsmål. "
Tandkødssygdom og risiko for spiserør og mavekræft
Det vaginale mikrobiom kan påvirke effekten af HIV -forebyggende behandling
Hydrogen Breath er ikke fra Bikini Atoll
Forskere identificerer en bakterie med anti-SARS-CoV-2-aktivitet in vitro:Dolosigranulum pigrum
Hvad er handlen med hepatitis C?
Nyt værktøj registrerer og sporer mikrobiomvækst
SARS-CoV-2-infektion forlænger viral shedding og lymfocyttab hos patienter med kræft
Patienter med kræft har en mere udfordrende tid med infektioner under behandling-hvilket placerer dem som en høj risiko for alvorlig COVID-19 sygdom og død. Imidlertid, hvordan det alvorlige akutte re
Type 1 -diabetes knyttet til tarmmikrobiom og genetiske faktorer
En ny undersøgelse fra Lingköping University i Sverige og University of Florida har afsløret, at tarmmikrobiomet hos børn med en høj genetisk risiko for at udvikle type 1 -diabetes er markant forskell
Forskere håber, at blodprøver, der præcist diagnosticerer fibromyalgi, kan være tilgængelige inden for fem år
Ohio State University -forskere har beviser for, at blodprøver pålideligt kan påvise fibromyalgi, en sygdom, der ofte fejldiagnosticeres på grund af dens generelle symptomer, der kendetegner en række