Trilijuni bakterija žive u i na ljudskom tijelu. Crijevne bakterije u ljudskim jedinkama imaju jedinstvenu ulogu i u zdravlju i u bolesti. Oni jačaju imunitet tijekom formativnog dvotjednog razdoblja neposredno nakon rođenja, sprječavaju invaziju i prekomjerni rast patogenih bakterijskih vrsta i održavaju integritet crijevnog epitela, između ostalog.
Potencijalni patogen koji se obično javlja u ljudskim crijevima je bakterija Escherichia coli ( E coli ).
Bakterija Escherichia coli, E coli, gram-negativne bakterije u obliku štapića, dio crijevne normalne flore i uzročnik proljeva i upale, 3D ilustracija:Kateryna Kon / Shutterstock Stanice raka razvijaju se zbog specifičnih mutacija u DNA, koji uzrokuju neobuzdano širenje i gubitak zrelih svojstava, u puno slučajeva, što je na kraju dovelo do rasta tumora. Mutacije su često uzrokovane izlaganjem ultraljubičastom svjetlu ili pušenjem. Ponovljena izlaganja povećavaju šanse za nakupljanje štetnih mutacija unutar stanice, izazivajući kancerogenu transformaciju.
Shematski prikaz ubrizgavanja bakterija u lumen organoida, i fluorescentna mikroskopska slika takvog organoida. Ljudski crijevni organoid (zeleni) ispunjen označenim bakterijama (plavi). Zasluga za sliku:Cayetano Pleguezuelos-Manzano, Jens Puschhof, Axel Rosendahl Huber, © Institut Hubrecht Poznato je da svaka vrsta oštećenja DNA uzrokuje vidljiv uzorak oštećenja DNK koji se naziva mutacijski potpis ili otisak stopala. Mnogi su takvi tragovi već poznati, koji bilježe učinak agenasa poput izlaganja ultraljubičastom zračenju ili pušenja. Tako, povijest izloženosti često se može znati gledajući mutacijski otisak. Međutim, mutageni učinci crijevnih bakterija bili su donedavno nepoznati.
Kako objašnjava istraživač Ruben van Boxtel, „Ovi potpisi mogu imati veliku vrijednost u utvrđivanju uzroka raka, a mogu čak i usmjeriti strategije liječenja. Takve mutacijske otiske možemo identificirati u nekoliko oblika raka, također kod dječjeg raka. Ovaj put smo se pitali ostavljaju li genotoksične bakterije i svoj jedinstveni prepoznatljivi trag u DNK. ”
Ilustracija vezivanja kolibaktina za specifičan slijed DNA. Kredit za sliku:DEMCON | nymus3D, © Institut Hubrecht U trenutnoj studiji, istražitelji su pogledali crijevne organoide, koje su male mase crijevnog tkiva koje se uzgajaju kao mini organ u laboratoriju, kako bi se ispitalo je li specifičan soj E coli izaziva DNA mutacije. Ovaj se soj nalazi u petini svih odraslih osoba.
Istraživači su uzgajali organoide crijeva koji su zatim pet mjeseci bili izloženi ovom soju E coli , koji proizvodi genotoksin, kemikalija koja šteti ljudskoj DNK. Umiješana kemikalija naziva se kolibaktin. Genski modificirajući učinci ovog otrova znače da bi mogao naškoditi ljudima uzrokujući mutacije.
Nakon 5 mjeseci izlaganja, organoidne stanice podvrgnute su ekstrakciji DNA, i vrsta, kao i broj mutacija zbog prisutnosti bakterija, je analiziran.
Znanstvenici su otkrili da zaista postoji jedinstven uzorak mutacija koje su se dogodile unutar organoidnih stanica. Drugim riječima, ispitani soj E. coli doista je uzrokovao karakterističan obrazac mutacije unutar ljudskih stanica.
“Sjećam se uzbuđenja kad su se prvi potpisi pojavili na ekranu računala, ”Kaže Axel Rosendahl Huber. "Nadali smo se da ćemo imati neke naznake potpisa koji bismo mogli pratiti u drugim eksperimentima, ali uzorci su bili upečatljiviji od bilo kojeg potpisa koji smo prije analizirali. "
Potpis se sastojao od dvije mutacije koje su se dogodile zajedno, jedna je promjena adeninske baze (A) u bilo koju od ostale četiri baze DNA, a drugi gubitak jednog A u dugim poliA protezima. Također je postojao još jedan dodatni A na drugom lancu spirale DNA, koji se nalazi na udaljenosti od 3-4 baze udaljen od mjesta mutacije.
U završnoj fazi, tim je počeo istraživati način na koji je kolibaktin uzrokovao oštećenje DNA. Otkrili su njegovu molekularnu strukturu i kako je to djelovalo na DNK. Glavni nalaz bio je da kolibaktin može istodobno vezati dva A, uzrokujući stvaranje međusobne veze. Ovo bi moglo, po njihovom mišljenju, objasniti zašto je kolibaktin uzrokovao njegov jedinstveni mutacijski uzorak.
Sljedeći korak bio je trag ovog potpisa u drugim ćelijama, naime, stanice pacijenata s rakom. Nadalje, istraživači na tome nisu štedjeli. Ispitali su tisuće mutacija u više od 5, 000 karcinoma, mnogo različitih vrsta.
Istaknuo se jedan uzbudljiv nalaz:više od 5% karcinoma crijeva pokazalo je ovaj otisak, ali bio je prisutan u manje od jedne od stotinu drugih DNA raka. Između ovih, poznato je da je tkivo izloženo istoj bakteriji - poput raka usta ili mokraćnog mjehura.
Zloslutno, ovaj uzorak otkrivanja također je pronađen u DNK pacijenata s rakom debelog crijeva, što može ukazivati na vezu između bakterije i bolesti. Jens Puschhof kaže, "Poznato je da E. coli može zaraziti ove organe, i mi želimo istražiti može li njegova genotoksičnost djelovati na druge organe izvan debelog crijeva. "
Ovo istraživanje označava prvi put da je pronađena izravna veza između ljudskog mikrobioma i mutacija koje uzrokuju razvoj raka.
Zastrašujuće je to što, prema riječima Hansa Clevera s Instituta Hubrecht, koji je vodio studiju, “Trenutno su na tržištu probiotici koji sadrže genotoksične sojeve E. coli. Neki od ovih probiotika također se koriste u kliničkim ispitivanjima dok govorimo. Ove sojeve E. coli treba kritički ponovno procijeniti u laboratoriju. "
Objašnjava da unatoč kratkotrajnom olakšanju za određena bolna stanja poput fibromijalgije ili sindroma iritabilnog crijeva, ako se koristi kratko vrijeme, mogli bi izazvati rak nakon desetljeća.
Nalaz ovog potpisa mutacije mogao bi pomoći pacijentima u provjeri njihove šanse za razvoj tumora, na temelju prisutnosti ovog genotoksičnog soja. Procjenjuje se da se javlja u do petine zdravih osoba. Čak je moguće da upotreba odgovarajućih antibiotika, ove bakterije se mogu iskorijeniti, a šanse za razvoj tumora značajno su smanjene. Ili barem, mogao bi pomoći u otkrivanju ovih tumora vrlo rano u njihovom tijeku.
Strategija pripreme pedijatrijske zdravstvene zaštite za drugi val pandemije COVID-19
Transplantacija rodnice mogla bi pomoći u liječenju ponavljajuće bakterijske vaginoze
Ispiranje usta utječe na učinke vježbe
Bakterija E. coli koja se širi lošom higijenom toaleta,
Nova strategija može ojačati komunikaciju crijeva i mozga
Neil Bell imenovan je za glavnog direktora razvoja Avacta Life Sciences
Novo istraživanje identificira vezu između crijevnog mikrobioma i moždanog udara
Nedavno istraživanje provedeno na klinici u Clevelandu pokazuje utjecaj prehrane bogate kolinom, koji se često nalazi u velikim količinama u crvenom mesu i žumanjcima, i trimetilamin o povećanju ozbil
Mikrobiom penisa rezervoar je za bakterije povezane s bakterijskom vaginozom
Među spolno prenosivim infekcijama (SPI), bakterijska vaginoza pogađa više od 20 posto žena širom svijeta. Stanje proizlazi iz razmnožavanja određenih bakterija u rodnici. Prethodne studije pokazale
Peptid otrova pauka mogao bi pomoći u zaustavljanju boli kod sindroma iritabilnog crijeva
Istraživači sa Sveučilišta Queensland otkrili su da bi određeni peptid pronađen u otrovu pauka mogao imati svojstva koja bi ga mogla učiniti korisnim za ublažavanje boli u pacijenata sa sindromom irit