MIT:n uusi tutkimus paljastaa, että glykaanit-haarautuneet sokerimolekyylit, joita löytyy limasta-ovat vastuussa suurimmasta osasta tätä mikrobien kesyttämistä. Limassa on satoja erilaisia glykaaneja, ja MIT -tiimi havaitsi, että nämä molekyylit voivat estää bakteereja kommunikoimasta toistensa kanssa ja muodostaa tarttuvia biokalvoja, tehdä niistä tehokkaasti vaarattomia.
Se, mitä meillä on limassa, on terapeuttinen kultakaivos. Näillä glykaaneilla on biologisia toimintoja, jotka ovat erittäin laajoja ja hienostuneita. Heillä on kyky säätää mikrobien käyttäytymistä ja todella virittää identiteettinsä. "
Katharina Ribbeck, Mark Hyman, Jr. Biotekniikan urakehityksen professori MIT:ssä
Tässä tutkimuksessa joka ilmestyy tänään Luonnon mikrobiologia , tutkijat keskittyivät glykaanien vuorovaikutukseen Pseudomonas aeruginosa , opportunistinen taudinaiheuttaja, joka voi aiheuttaa infektioita kystistä fibroosia sairastavilla potilailla ja ihmisillä, joilla on heikentynyt immuunijärjestelmä. Ribbeckin laboratoriossa käynnissä oleva työ on osoittanut, että glykaanit voivat säätää myös muiden mikrobien käyttäytymistä.
Kirjan pääkirjailija Luonnon mikrobiologia paperi on MIT -jatko -opiskelija Kelsey Wheeler.
Keskimääräinen ihminen tuottaa useita litroja limaa päivittäin, ja viime aikoihin asti tämän liman uskottiin toimivan ensisijaisesti voiteluaineena ja fyysisenä esteenä. Kuitenkin, Ribbeck ja muut ovat osoittaneet, että lima voi itse asiassa häiritä bakteerien käyttäytymistä, estää mikrobeja kiinnittymästä pintoihin ja kommunikoimasta keskenään.
Uudessa tutkimuksessa Ribbeck halusi testata, olivatko glykaanit mukana liman kyvyssä hallita mikrobien käyttäytymistä. Nämä sokerimolekyylit, oligosakkaridityyppi, kiinnittyvät mukiineiksi kutsuttuihin proteiineihin, geelin muodostavat liman rakennuspalikat, pullonharjamaisen rakenteen muodostamiseksi. Limaan liittyviä glykaaneja on tutkittu vähän, mutta Ribbeck ajatteli, että heillä voisi olla tärkeä rooli mikrobien riisumisessa, jonka hän oli aiemmin nähnyt limasta.
Jos haluat tutkia tätä mahdollisuutta, hän eristi glykaaneja ja altisti ne Pseudomonas aeruginosa . Kun se altistetaan mukiiniglykaaneille, bakteerien käyttäytyminen muuttui laajalti, mikä teki niistä vähemmän haitallisia isännälle. Esimerkiksi, ne eivät enää tuota myrkkyjä, kiinnittynyt tai tapettu isäntäsoluihin, tai ilmenneitä geenejä, jotka ovat välttämättömiä bakteeriviestinnälle.
Tällä mikrobien riisumisella oli voimakkaita vaikutuksia tämän bakteerin kykyyn luoda infektioita. Ribbeck on osoittanut, että Pseudomonas-tartunnan saaneiden palovammojen hoito muusiineilla ja muksiglykaaneilla vähentää bakteerien lisääntymistä, osoittaa näiden virulenssia neutraloivien aineiden terapeuttisen potentiaalin.
"Olemme nähneet, että koskemattomilla mukiineilla on sääntelyvaikutuksia ja ne voivat aiheuttaa käyttäytymisvaihteluita monilla patogeeneillä, mutta nyt voimme tunnistaa molekyylimekanismin ja siitä vastuussa olevat yksiköt, jotka ovat glykaaneja, "Ribbeck sanoo.
Näissä kokeissa tutkijat käyttivät satojen glykaanien kokoelmia, mutta he aikovat nyt tutkia yksittäisten glykaanien vaikutuksia, jotka voivat olla vuorovaikutuksessa erityisesti eri reittien tai eri mikrobien kanssa.
Pseudomonas aeruginosa on vain yksi monista opportunistisista patogeeneistä, joita terve lima pitää kurissa. Ribbeck tutkii nyt glykaanien roolia muiden patogeenien säätelyssä, mukaan lukien Streptococcus ja Candida albicans -sieni, ja hän työskentelee myös reseptoreiden tunnistamiseksi mikrobien solupinnoilla, jotka ovat vuorovaikutuksessa glykaanien kanssa.
Hänen työnsä Streptococcuksella on osoittanut, että glykaanit voivat estää horisontaalisen geenisiirron, prosessi, jota mikrobit käyttävät usein geenien levittämiseen lääkeresistenssiä varten.
Ribbeck ja muut tutkijat ovat nyt kiinnostuneita käyttämään mukiineista ja glykaaneista oppimiaan keinotekoisen liman kehittämiseen. joka voisi tarjota uuden tavan käsitellä kadonneen tai viallisen liman aiheuttamia sairauksia.
Liman voimien hyödyntäminen voi myös johtaa uusiin tapoihin hoitaa antibioottiresistenttejä infektioita, koska se tarjoaa täydentävän strategian perinteisille antibiooteille, Ribbeck sanoo.
"Täällä havaitsemme, että luonto on kehittänyt kyvyn riisua vaikeat mikrobit, sen sijaan että tappaisi heidät. Tämä ei ainoastaan auta rajoittamaan valikoivaa painetta vastustuskyvyn kehittämiseksi, koska heitä ei painosteta etsimään tapoja selviytyä, mutta sen pitäisi myös auttaa luomaan ja ylläpitämään monipuolinen mikrobiomi, " hän sanoo.
Ribbeck epäilee, että liman glykaanit ovat myös avainasemassa mikrobiomin koostumuksen määrittämisessä - biljoonia bakteerisoluja, jotka elävät ihmiskehossa. Monet näistä mikrobeista ovat hyödyllisiä ihmisen isännille, ja glykaanit voivat tarjota heille tarvitsemiaan ravintoaineita, tai muuten auttaa heitä kukoistamaan, hän sanoo. Tällä tavalla, limaan liittyvät glykaanit ovat samanlaisia kuin monet ihmisen maidossa olevat oligosakkaridit, joka sisältää myös laajan valikoiman sokereita, jotka voivat säätää mikrobien käyttäytymistä.
"Tämä on teema, joka on todennäköisesti käytössä monissa järjestelmissä, joissa tavoitteena on muokata ja manipuloida kehon sisäisiä yhteisöjä, ei vain ihmisillä, vaan koko eläinkunnassa, "Ribbeck sanoo.
Ylempien hengitysteiden bakteerien tyyppi voi vaikuttaa astman vakavuuteen
Puhdistusaineet voivat nostaa lapsuuden astman löydöstutkimusta
Tutkimus valaisee suoliston heikentävän kivun syitä
Yleinen ihosta löytynyt sieni voi aiheuttaa tulehduksellista suolistosairautta
OTC-antasidien hapon neutralointikyvyn määrittäminen
Bakteriofagit voisivat hoitaa E. colia vahingoittamatta suolistoa,
Terveimmät suolistobakteerit kasvipohjaisella tai Välimeren ruokavaliolla
Uusi tutkimus osoittaa, että tietyt elintarvikkeet, jotka ovat peräisin joko kasvipohjaisesta tai välimerellisestä ruokavaliosta, voivat suojata suoliston tulehduksellisilta häiriöiltä, edistämällä se
Suihkupäässä oleva lima voi sisältää vaarallisia keuhkobakteereja
Tutkimus on osoittanut, että suihkupäät sisältävät limaa, joka voi asua mahdollisesti vaarallisille bakteereille, jotka johtavat vakavaan keuhkosairauteen. Asiantuntijat selittävät mykobakteeribakteer
Elinsirutekniikka parantaa suoliston tutkimusta yksilölliseen lääketieteeseen
Tutkijat ovat kehittäneet elinpiiritekniikkaa luovuttajaperäisistä ihmisen suolistosoluista, joka tarjoaa etuja verrattuna organoideihin ja tarjoaa uusia mahdollisuuksia yksilölliseen lääketieteeseen.