Mnogi smrtonosni patogeni su pokretni, što znači da se mogu spontano kretati, a njihova sposobnost zaraze temelji se na njihovom odgovoru na različite znakove okoliša. Glavni znakovi za patogene su molekule (ili metaboliti) proizvedene u crijevima. Patogeni različito tumače različite metabolite te ih ili privlače ili odbijaju (tj. migrirati prema njima ili od njih).
Metabolit indol primjer je male molekule proizvedene mikrobiomom koja je prisutna u crijevima i snažan je repelent za bakterije. Prema riječima dr. Pushkar Lele, docent, i dr. Arul Jayaraman, profesor, na Odsjeku za kemijsko inženjerstvo Artie McFerrin na Sveučilištu Texas A&M, ta je činjenica dovela do jednostavnog pitanja:"Zašto indol - koji proizvode mnoge naše korisne bakterijske vrste - ne odbija dobre crijevne bakterije zajedno s lošima?"
Da biste odgovorili na ovo pitanje, istraživački tim, uključujući Lele, Jayaraman i dr. Michael Manson s Odsjeka za biologiju u Texas A&M, proučavao odgovor korisnih crijevnih bakterija, E. coli do indola. U članku u Zbornik Nacionalne akademije znanosti , istraživači opisuju otkriće ranije nepoznatog odgovora na indol, u kojem se čini da molekula odbija i privlači bakterije. Ovaj Janusov odgovor - nazvan po rimskom bogu Janusu koji je imao dva lica, jedan koji gleda u budućnost i jedan koji gleda u prošlost - ima veze s načinom na koji indol tumače bakterijski kemo -receptori.
Utvrdili smo da u E. coli postoje dva receptora koji osjećaju indol. Indol se osjeća kao repelent, a indol se osjeti kao atraktant. Trajna izloženost visokim koncentracijama indola desenzibilizira receptor koji ga tumači kao repelent. To dovodi do toga da se indol osjeća samo kao atraktant. "
Dr. Pushkar Lele, docent, Teksaško sveučilište A&M
Prema Jayaramanu, Janusov odgovor pokazuje veliku količinu sofisticiranosti, a otkriće bi moglo dovesti do boljeg razumijevanja složenosti crijevnog mikrobioma. "Korisne bakterije nakupljaju se na površinama u crijevima na temelju nekih zajedničkih značajki, "rekao je Jayaraman." Predlažemo da je jedna takva značajka sposobnost proizvodnje ili osjeta indola. Bakterije koje proizvode indol mogle bi se grupirati i privući u niše u kojima je velika koncentracija indola. "
Budući da su bakterije koje proizvode indol u crijevima tipično upletene u slojeve sluzi među ostalim bakterijama, koncentracija indola opada kako se čovjek sve više udaljava od izvora indola. Budući da patogeni obično prolaze kroz crijeva relativno daleko od bakterija koje proizvode indol, nije vjerojatno da će tijekom duljeg razdoblja naići na visoke koncentracije indola. Stoga, nisu osjetljivi na indol, a svaki indol na koji naiđu odbija ih.
Studije i dalje pokazuju da je važno imati raznoliku mješavinu korisnih bakterija u crijevima. Prema Leleu, ovo istraživanje je korak prema razumijevanju kako bi se crijevni mikrobiom mogao promijeniti s vremenom. "Ključno pitanje je, 'Kako različite vrste bakterija koloniziraju određene niše?' Riješili smo dio tog pitanja, "rekao je Lele." Sljedeći korak je ispitati odgovor više vrsta bakterija na mješavinu različitih metabolita koji se nalaze u crijevima. "