Tilsyneladende identiske bakterier kan have en anden effekt

Vores tarmmikrobiom - komplementet af bakterier, vi bærer rundt i vores tarm - har været forbundet med alt fra fedme og diabetes til hjertesygdomme og endda neurologiske lidelser og kræft. I de seneste år, forskere har sorteret gennem de flere bakteriearter, der befolker mikrobiomet, spørge, hvem af dem der kan være impliceret i specifikke lidelser. Men et papir offentliggjort i dag i Natur adresseret et nyt spørgsmål:"Hvad hvis den samme mikrobe er forskellig i forskellige mennesker?"

Det har længe været kendt, at mikrobernes genomer ikke er fikseret fra fødslen, som vores er. De er i stand til at miste nogle af deres gener, udveksle gener med andre mikroorganismer, eller få nye fra deres miljø. Dermed, en detaljeret sammenligning af genomerne af tilsyneladende identiske bakterier afslører sekvenser af DNA, der forekommer i et genom og ikke andre, eller muligvis sekvenser, der kun vises én gang i en og flere gange i andre. Disse forskelle kaldes strukturelle varianter. Strukturelle varianter - selv små - kan udmønte sig i store forskelle i måderne, hvorpå mikrober interagerer med deres menneskelige værter. En variant kan være forskellen mellem en godartet tilstedeværelse og en patogen, eller det kan give bakterier resistens over for antibiotika.

Drs. David Zeevi og Tal Korem, oprindeligt i laboratoriet af prof. Eran Segal i Weizmann Institute of Science og derefter i deres nuværende stillinger i Rockefeller og Columbia Universities, udviklet algoritmer, der systematisk identificerer strukturelle varianter på tværs af humane tarmmikrobiomer. Forskerne begyndte med mikrobiomer fra næsten 900 israelske emner, hvor det lykkedes dem at identificere over 7, 000 varianter. Næste, de dannede et samarbejde med hollandske forskere fra University of Groningen, i Holland, og de ledte efter disse varianter i mikrobiomerne i en stor gruppe hollandske fag. De fleste af de strukturelle varianter, de havde identificeret i de israelske emner, kunne også findes blandt de hollandske, trods forskellene i genetik og livsstil mellem grupperne.

Forskerne spurgte derefter, om nogen af ​​de strukturelle varianter, de havde identificeret, er forbundet med sundhed eller sygdom. Gruppen mødte mere end 100 op, der var forbundet med risikofaktorer for sygdom. Mange af disse foreninger blev igen kopieret i den hollandske kohorte.

I et tilfælde, individer, der havde en bestemt variant til stede i genomet af en bestemt mikrobiel art i deres mikrobiom, var 6 kg tyndere og havde en 4 cm smallere talje, gennemsnitlig, end personer, der havde den samme mikrobe - men en, der ikke rummede den pågældende variant. Forskerne analyserede derefter generne kodet for denne variant og fandt ud af, at det giver bakterien den potentielle evne til at omdanne visse sukkerarter til et stof kaldet butyrat. Butyrat er en lille fedtsyre, der lugter som harsk smør (dermed navnet, fra den antikke græske for "smør"); trods lugten, butyrat har vist sig at have antiinflammatoriske virkninger og en positiv indflydelse på stofskiftet. Denne evne, siger forskerne, kunne hjælpe med at forklare vægtforskellen mellem dem, der bærer bakterier med og dem uden den strukturelle variant.

Fundet tyder på, at den metode, gruppen udviklede, kunne hjælpe forskere med at finde forbindelserne mellem vores mikrobiom, sundhed og sygdom på betydningsfulde måder, der kan blive savnet med andre midler. "Denne tilgangs virkelige potentiale, "siger Zeevi, "er, at det giver os mulighed for at lede efter de faktiske mekanismer bag de associationer, vi finder."

Segal vurderer, at der kan være titusinder af strukturelle varianter inden for tarmmikrobiomet hos mennesker, og tusinder af disse kan være forbundet med sygdom og sygdomsrisiko. Da mikrobiomets sammensætning har været impliceret i så mange forskellige syndromer og lidelser, denne forskning kan have en varig indvirkning på søgen efter bedre, mere målrettet probiotika til behandling af sygdomme.

• Fiskeslim kan være en potentiel kilde til antibiotika, finder undersøgelse
• Uddannelse af læger alene har muligvis ikke en mærkbar effekt på ordineringspriser,