Undersøg hvordan bakterier og vira sameksisterer inde i den menneskelige tarm

Ordsproget "alle ting i moderate mængder" gælder ikke kun mad og drikke, men også til legionerne af bakterier inde i vores tarme, der hjælper os med at fordøje den mad og drikke. Det viser sig, at reglen også kan omfatte de mindre forståede bakteriofager, som er vira, der inficerer bakterierne, der lever inde i os.

Ligesom russiske redningsdukker, vores kroppe er vært for tæt på 100 billioner bakterieceller, der udgør vores mikrobiomer-og disse bakterieceller har deres egne indbyggere.

Vi værdsætter mere og mere, at de mest rigelige mikrobielle enheder i den menneskelige tarm faktisk er vira. "

Eric Martens, Ph.d., lektor i mikrobiologi og immunologi ved University of Michigan's Medical School

Hans team har undersøgt den forvirrende måde, hvorpå bakterier og deres vira ser ud til at sameksistere inde i den menneskelige tarm. Hemmeligheden kan ligge i en håret udseende sukkerbelægningsbakterie, der ikke kun bruges til at forsvare sig mod angreb fra det menneskelige immunsystem, men også fra forskellige vira, der søger en vej ind.

Brug af en fælles tarmbakterie Bacteroides thetaiotaomicron, eller BT for kort, Martens 'team begyndte at se på den komplekse interaktion mellem BT og vira, ved at stille dem mod hinanden i laboratoriet.

Når udfordret med vira, eller fager, opsamlet fra spildevand, nogle af bakterierne var i stand til at modstå infektion, mens nogle ikke var. "Når der kommer en bestemt fag, der kan dræbe visse medlemmer af befolkningen, det gør det, og de resistente bakterier vokser hurtigt ud, «siger Martens.

Imidlertid, i stedet for permanent at ændre receptoren, der tillod viral penetration, og muligvis skade sig selv, nogle af bakterierne aktiverer midlertidigt en resistent tilstand gennem en reversibel proces kaldet en fasevariation. Men nogle af medlemmerne af bakteriepopulationen, uvidende om fagens fortsatte tilstedeværelse, sluk for denne modstandskontakt, efterlader dem modtagelige for infektion ... og ved og ved.

Teamet genetisk manipulerede BT-stammen til kun at udtrykke en af ​​otte kemisk adskilte kapsler og en version uden overhovedet belægning. I alle tilfælde, infektion kan blokeres af nogle, men ikke alle, af kapslerne. Overraskende, forskerne bemærkede, at de skaldede bakterier også var i stand til at undgå infektion. "Vi var spændte på at se, at vi kunne tage alle kapslerne væk og stadig inficere det med disse fager, og bakterierne kunne stadig overleve, hvilket nødvendiggør, at de har en backup -mekanisme på plads, ”Siger Martens.

Samspillet mellem tarmmikrobiomet og deres fager kan have konsekvenser for menneskelig sygdom. "En af vores hypoteser er, at individer bærer forskellige former for viral belastning i deres tarme. Nogle kan være mere eller mindre immunogene, interagerer med vores immunsystem for at forårsage betændelse. Men de kan også ændre fysiologien af ​​de bakterier, der er ved at tvinge dem til at udtrykke visse funktioner/kapsler, som vi også ved, interagerer med immunsystemet, «siger Martens.

Han siger, at undersøgelsen hjælper med at forklare denne ældgamle observation af, at disse bakterier sameksisterer med deres vira. Noter Martens, "Ingen af ​​parterne vinder nødvendigvis over den anden." Som sådan, bakterielle vira kunne tilbyde en fordelagtig måde at ændre tarmmikrobiomet til behandling af sygdomme.

• Saccharibacteria i en pattedyrsvært er mere forskelligartede end nogensinde forventet,
• Tandkødssygdom og risiko for spiserør og mavekræft