Bakterije žive posvuda na planeti - čak i unutar ljudskog tijela. UCR mikrobiolog Ansel Hsiao proučava jesu li bakterije koje žive u našim tijelima, zajednički poznat kao ljudski mikrobiom, može zaštititi ljude od bolesti uzrokovanih vanjskim bakterijama kao što su Vibrio kolera , koji živi u vodenim putovima i uzrokuje koleru.
Hsiaov tim ispitao je crijevne mikrobiome ljudi u Bangladešu, gdje mnogi pate od kolere zbog zaražene hrane, vode i lošu sanitarnu infrastrukturu. "Kad se ljudi razbole, proljev se ispire u vodene sustave iz kojih ljudi piju, i to je negativan ciklus, “Objasnio je Hsiao.
Njegov tim želio je provjeriti jesu li prije bile infekcije ili drugi stresovi, poput pothranjenosti, učiniti ljude ranjivijima, u usporedbi s Amerikancima koji se ne suočavaju s istim tim pritiscima.
Nalazi su iznenadili grupu, što je očekivalo da će naglašeni mikrobiomi Bangladeša omogućiti veće stope infekcije. Umjesto toga, vidjeli su da se stope infekcija jako razlikuju među pojedincima u obje populacije, sugerirajući osjetljivost temelji se na jedinstvenom sastavu mikrobioma osobe - ne na mjestu s kojeg dolaze.
Vibrio kolera većinu svog vremena provodi izvan ljudi u vodenom okruženju. Obično ne nailazi na žuč, koje sisavci proizvode kako bi pomogli probavi masti nakon obroka.
Budući da je žuč specifična za crijeva ljudi i životinja, mnogi mikroorganizmi, uključujući kolere , razvili načine kako se nositi s tim. "
Ansel Hsiao, UCR mikrobiolog
Jednom Vibrio kolera ulazi u tijelo, prisutnost žuči i nedostatak kisika u crijevima pokreće ranije uspavane gene koji mu omogućuju opstanak u ljudskom domaćinu. Ti su geni odgovorni za virulenciju kolere, pomaganje Vibrio kolera pričvršćuju se na crijevne stijenke i uzrokuju proljev.
Hsiaov tim identificirao je jednu bakteriju u ljudskom mikrobiomu, Blautia obeum , koji mogu deaktivirati mehanizme izazivanja bolesti bakterije kolere, sprječavajući kolonizaciju crijeva. Također su shvatili kako se ovaj podvig postiže.
Blautia obeum proizvodi enzim koji razgrađuje soli u žuči, koji Vibrio kolera koristi kao signale za kontrolu aktivnosti gena. Kad su ove žučne soli oštećene, bakterije koje izazivaju koleru ne primaju signal za aktiviranje uspavanih gena koji uzrokuju infekciju.
Otkad je postalo jasno da više Blautia obeum čini ljude manje osjetljivima na koleru, fokus budućih studija bit će kako povećati njegovu prisutnost u crijevima. "Sada smo iznimno zainteresirani za saznanje koji čimbenici okoliša, kao što je dijeta, može povećati razinu od obeum , "Rekao je Hsiao.
Slične studije su također u tijeku u vezi s virusom koji uzrokuje drugu globalnu pandemiju-SARS-CoV-2. Hsiao surađuje s nekoliko grupa pokušavajući shvatiti kako se mikrobiom mijenja s infekcijom COVID-19.
"Jednog dana, također možemo razumjeti utječe li i kako mikrobiom na COVID-19 i čini ljude otpornima na druge bolesti za koje trenutno nemamo tretmane, "Rekao je Hsiao.