Der er billioner af bakterier, der lever i og på menneskekroppen. Tarmbakterierne hos mennesker spiller en unik rolle i både sundhed og sygdom. De får immunitet i løbet af den formative periode på 2 uger lige efter fødslen, de forhindrer invasion og tilvækst af patogene bakteriearter og opretholder integriteten af tarmepitelet, blandt andet.
Et potentielt patogen, der almindeligvis forekommer i den menneskelige tarm, er bakterien Escherichia coli ( E coli ).
Escherichia coli -bakterie, E coli, gramnegative stavformede bakterier, en del af tarmens normale flora og forårsagende middel til diarré og betændelse, 3D -illustration:Kateryna Kon / Shutterstock Kræftceller udvikler sig på grund af specifikke mutationer i DNA'et, som forårsager uhæmmet spredning og tab af modne egenskaber, i mange tilfælde, resulterer til sidst i tumorvækst. Mutationer skyldes ofte udsættelse for ultraviolet lys eller rygning. Gentagne eksponeringer øger chancerne for, at skadelige mutationer ophobes i en celle, forårsager kræftomdannelse.
Skematisk fremstilling af injektion af bakterier i lumen af et organoid, og et fluorescerende mikroskopibillede af et sådant organoid. Menneskelig tarmorganoid (grøn) fyldt med mærkede bakterier (blå). Billedkredit:Cayetano Pleguezuelos-Manzano, Jens Puschhof, Axel Rosendahl Huber, © Hubrecht Institute Det vides, at enhver type DNA -skade forårsager et synligt mønster af DNA -skader kaldet en mutationssignatur eller fodaftryk. Mange sådanne fodspor kendes allerede, som registrerer virkningen af midler såsom ultraviolet eksponering eller rygning. Dermed, eksponeringshistorikken kan ofte kendes ved at se på det mutationelle fodaftryk. Imidlertid, de mutagene virkninger af tarmbakterier var ukendte indtil for nylig.
Som forsker Ruben van Boxtel forklarer, ”Disse underskrifter kan have stor værdi til at bestemme årsager til kræft og kan endda dirigere behandlingsstrategier. Vi kan identificere sådanne mutationelle fodaftryk i flere former for kræft, også ved børnekræft. Denne gang spekulerede vi på, om de genotoksiske bakterier også efterlader deres unikke kendetegn i DNA’et. ”
Illustration af colibactinbinding til specifik DNA -sekvens. Billedkredit:DEMCON | nymus3D, © Hubrecht Institute I den aktuelle undersøgelse, efterforskerne kiggede på tarmorganoider, som er små masser af tarmvæv dyrket som et mini-organ i laboratoriet, for at teste, om en specifik stamme af E coli inducerer DNA -mutationer. Denne stamme findes hos en femtedel af alle voksne.
Forskerne dyrkede tarmorganoider, som derefter blev udsat for i fem måneder for denne stamme af E coli , som producerer et genotoksin, et kemikalie, der skader det menneskelige DNA. Det involverede kemikalie kaldes colibactin. De genmodificerende virkninger af dette toksin betyder, at det kan skade mennesker ved at forårsage mutationer.
Efter 5 måneders eksponering, organoidcellerne blev udsat for DNA -ekstraktion, og den slags, såvel som antallet af mutationer på grund af den bakterielle tilstedeværelse, blev analyseret.
Forskerne fandt ud af, at der faktisk var et unikt mønster for de mutationer, der opstod i organoidcellerne. Med andre ord, den testede stamme af E. coli forårsagede et særpræget mutationsmønster inden for humane celler.
”Jeg husker spændingen, da de første underskrifter dukkede op på computerskærmen, ”Siger Axel Rosendahl Huber. ”Vi havde håbet på en indikation på en underskrift, som vi kunne følge op på i andre forsøg, men mønstrene var mere slående end nogen signatur, vi havde analyseret før. ”
Underskriften bestod af to mutationer, der fandt sted sammen, den ene er ændringen af en adeninbase (A) til en hvilken som helst af de fire andre DNA -baser, og den anden tabet af et enkelt A i lange polyA -strækninger. Der var også en yderligere A på den anden streng af DNA -spiralen, placeret i en afstand af 3-4 baser væk fra mutationsstedet.
I sidste fase, holdet begyndte at undersøge den måde, colibactin forårsagede DNA -skader. De fandt ud af dets molekylære struktur og hvordan dette virkede på DNA'et. Det vigtigste fund var, at colibactin kunne binde to A’er samtidigt, får en tværbinding til at danne dem imellem. Dette kunne, efter deres mening, forklare, hvorfor colibactin forårsagede sit unikke mutationsmønster.
Det næste trin var at spore denne signatur i andre celler, nemlig, cellerne hos patienter med kræft. Desuden, forskerne sparede ikke på dette. De undersøgte tusinder af mutationer i over 5, 000 kræftformer, af mange forskellige typer.
Et spændende fund skilte sig ud:mere end 5% af tarmkræft viste dette fodaftryk, men det var til stede i mindre end en ud af hundrede af andre kræft -DNA'er. Imellem disse, Vævet var kendt for at blive udsat for den samme bakterie - såsom kræft i munden eller urinblæren.
Beklageligt, dette fortællemønster blev også fundet i DNA'et hos patienter med tyktarmskræft, hvilket meget vel kan indikere en forbindelse mellem bakterierne og sygdommen. Jens Puschhof siger, ”Det vides, at E. coli kan inficere disse organer, og vi er ivrige efter at undersøge, om dets gentoksicitet kan virke i andre organer ud over tyktarmen. ”
Denne undersøgelse markerer første gang, at der er fundet en direkte forbindelse mellem det humane mikrobiom og de mutationer, der får kræft til at udvikle sig.
Det skræmmende er, at med ordene fra Hans Clever fra Hubrecht Institute, der kørte undersøgelsen, ”Der findes probiotika på markedet i øjeblikket, der indeholder genotoksiske stammer af E. coli. Nogle af disse probiotika bruges også i kliniske forsøg, mens vi taler. Disse E. coli-stammer bør revurderes kritisk i laboratoriet. ”
Han forklarer, at på trods af kortvarig lindring for visse smertefulde tilstande som fibromyalgi eller irritabel tarmsyndrom, når den bruges i en kort periode, de kan forårsage kræft efter årtier.
Fundet af denne mutationssignatur kunne hjælpe med at screene patienter for deres chancer for at udvikle en tumor, baseret på tilstedeværelsen af denne genotoksiske stamme. Det anslås, at det forekommer hos op til en femtedel af raske individer. Det er endda muligt, at brug af de rigtige antibiotika, disse bakterier kan udryddes, og chancerne for tumorudvikling markant reduceret. Eller i det mindste, det kunne hjælpe med at opdage disse tumorer meget tidligt i deres forløb.
Mundhygiejne og sværhedsgraden af COVID-19-forbindelsen
Mikrober på tungen kunne bruges til at diagnosticere kræft i bugspytkirtlen
Sådan styrkes dit immunsystem til at bekæmpe coronavirus
Børn er immunforberedt på SARS-CoV-2
Pankreatitis
Flagende potentielle molekylære forudsigere for reaktion på biologiske terapier ved ulcerøs colitis
Højdepunkter og vigtige takeaways fra Boston Bacterial Meeting i 2019 (BBM)
Boston Bacterial Meeting (BBM) er en årlig konference, der samler bakteriologiske eksperter fra Boston -området og rundt om i verden. Det er 25 th iteration fandt sted mellem den 6. juni th og 7.
Forskere bruger fagterapi til succesfuld behandling af alkoholisk leversygdom
For første gang, forskere har med succes brugt bakteriofag (fag) terapi til at eliminere alkoholrelateret leversygdom i en dyremodel. Billedkredit:Christoph Burgstedt / Shutterstock.com
Rotavirus -vaccination er ikke forbundet med risiko for type 1 -diabetes mellitus
Rotavirusinfektion menes at være en risikofaktor for type 1 diabetes mellitus (T1DM). Den rolle, som levende svækket rotavirusvaccination spiller for risikoen for denne tilstand hos børn, er, derfor,