Näennäisesti identtiset bakteerit voivat vaikuttaa eri tavalla

Suolistomikrobiomimme - täydentävä bakteeri, jota kuljetamme suolissamme - on yhdistetty kaikkeen lihavuudesta ja diabeteksesta sydänsairauksiin ja jopa neurologisiin häiriöihin ja syöpään. Viime vuosina, tutkijat ovat lajitelleet useita mikrobiomia asuttavia bakteerilajeja, kysyä, kuka heistä voi liittyä tiettyihin häiriöihin. Mutta tänään julkaistu lehti Luonto vastasi uuteen kysymykseen:"Entä jos sama mikrobi on erilainen eri ihmisillä?"

On jo pitkään tiedetty, että mikrobien genomit eivät ole kiinteitä syntymästään lähtien, kuin meillä. He voivat menettää osan geeneistään, vaihtaa geenejä muiden mikro -organismien kanssa, tai hankkia uusia ympäristöstään. Täten, näennäisesti identtisten bakteerien genomien yksityiskohtainen vertailu paljastaa DNA -sekvenssit, joita esiintyy yhdessä genomissa eikä muissa, tai mahdollisesti sekvenssejä, jotka esiintyvät vain kerran yhdessä ja useita kertoja toisissa. Näitä eroja kutsutaan rakenteellisiksi muunnelmiksi. Rakenteelliset muunnelmat - jopa pienet - voivat muuttua valtaviksi eroiksi tavoissa, joilla mikrobit ovat vuorovaikutuksessa ihmisen isäntiensä kanssa. Muunnelma voi olla ero hyvänlaatuisen ja patogeenisen läsnäolon välillä, tai se voi antaa bakteereille resistenssin antibiooteille.

Dr. David Zeevi ja Tal Korem, aluksi professori Eran Segalin laboratoriossa Weizmannin tiedeinstituutissa ja sitten nykyisissä tehtävissä Rockefellerin ja Columbian yliopistoissa, kehitti algoritmeja, jotka tunnistavat järjestelmällisesti rakenteellisia muunnelmia ihmisen suoliston mikrobiomeista. Tutkijat aloittivat mikrobiomeilla lähes 900 israelilaiselta, jossa he onnistuivat tunnistamaan yli 7 000 varianttia. Seuraava, he tekivät yhteistyön hollantilaisten tutkijoiden kanssa Groningenin yliopistosta, Alankomaissa, ja he etsivät näitä variantteja suuren joukon hollantilaisten tutkittavien mikrobiomeista. Suurin osa rakenteellisista muunnelmista, jotka he olivat tunnistaneet israelilaisista aiheista, löytyi myös hollantilaisista, huolimatta geneettisistä ja elämäntapojen eroista ryhmien välillä.

Tutkijat kysyivät seuraavaksi, liittyykö jokin heidän tunnistamistaan ​​rakennevaihtoehdoista terveyteen tai sairauteen. Ryhmään tuli yli 100, jotka liittyivät sairauksien riskitekijöihin. Monet näistä yhdistyksistä toistettiin jälleen Hollannin kohortissa.

Yhdessä tapauksessa henkilöt, joiden mikrobiomissa oli tietty muunnelma tietyn mikrobilajin genomissa, olivat 6 kg ohuempia ja 4 cm kapeampi vyötärö, keskimäärin, kuin yksilöillä, joilla oli sama mikrobi - mutta joka ei sisältänyt kyseistä varianttia. Tutkijat analysoivat sitten tähän varianttiin koodatut geenit ja havaitsivat, että se antaa bakteerille mahdollisuuden muuttaa tiettyjä sokereita butyraattiaineeksi. Butyraatti on pieni rasvahappo, joka tuoksuu pilaantuneelle voille (siis sen nimi, antiikin kreikasta "voita"); hajustaan ​​huolimatta, butyraatilla on osoitettu olevan tulehdusta ehkäiseviä vaikutuksia ja positiivinen vaikutus aineenvaihduntaan. Tämä kyky, sanovat tiedemiehet, voisi auttaa selittämään painoeron niiden välillä, jotka kantavat bakteereja ja joilla ei ole rakennevaihtoehtoa.

Tulos viittaa siihen, että ryhmän kehittämä menetelmä voisi auttaa tutkijoita tunnistamaan yhteydet mikrobiomimme, terveydelle ja sairauksille merkittävillä tavoilla, jotka saattavat jäädä paitsi muilla keinoilla. "Tämän lähestymistavan todellinen potentiaali, "sanoo Zeevi, "se on, että sen avulla voimme etsiä todellisia mekanismeja löydettyjen yhdistysten takana."

Segal arvioi, että ihmisen suoliston mikrobiomissa voi olla kymmeniä tuhansia rakenteellisia muunnelmia, ja tuhannet näistä voivat liittyä sairauksiin ja sairauksien riskiin. Koska mikrobiomin rakenne on liittynyt niin moniin erilaisiin oireyhtymiin ja häiriöihin, tällä tutkimuksella voi olla pysyvä vaikutus paremman etsimiseen, kohdennetumpia probiootteja sairauksien hoitoon.

• Kalan lima voi olla mahdollinen antibioottien lähde
• Pelkästään lääkäreiden kouluttaminen ei välttämättä vaikuta merkittävästi lääkemääräysten määrään,