Znanstvenici istražuju kako antibiotska terapija širokog spektra utječe na interakciju crijevnih bakterija

Ljudska crijeva obiluju milijardama korisnih bakterija. Terapije koje koriste antibiotike često uništavaju većinu njih. Hoće li se i kako crijevna flora naknadno oporaviti, istraživao je istraživački tim koji je uključivao znanstvenike iz MDC -a. Rezultati su objavljeni u znanstvenom časopisu Mikrobiologija prirode .

U ljudskom probavnom traktu nalazi se svemir sićušnih organizama. U crijevima ima otprilike onoliko bakterija koliko i ljudi koji žive na zemlji. Ovi mikroorganizmi gotovo uvijek služe dobrobiti svog domaćina. Pomažu probavi hrane, proizvodi vitamine, i trenirati imunološki sustav. U Dodatku, sama njihova prisutnost pomaže u zaustavljanju širenja patogena.

Ali crijevni mikrokosmos, poznat i kao mikrobiom, osjetljiv je na smetnje. "Kad se izbaci iz ravnoteže, postoji opasnost od infekcije, višak kilograma, i dijabetes, kao i upalne i neurološke bolesti, "kaže dr. Sofia Forslund, koji je u svibnju ove godine prešao s Europskog laboratorija za molekularnu biologiju (EMBL) u Heidelbergu na Centar za molekularnu medicinu Max Delbrück (MDC) u Berlinu radi proučavanja složenih interakcija između ljudi i mikrobioma.

Antibiotici ostavljaju trajne tragove u crijevima

U studiji objavljenoj nedavno u Mikrobiologija prirode , Forslund, zajedno s kolegama iz Danske, Njemačka, i Kina, istraživao je kako antibiotska terapija širokog spektra utječe na interakciju crijevnih bakterija. "Uspjeli smo pokazati da se mikrobiom gotovo potpuno oporavio šest mjeseci nakon primjene lijeka, "kaže švedski istraživač. Ali samo" skoro ":" Neke osjetljive vrste bakterija potpuno su nestale, "kaže Forslund.

U četverodnevnom istraživanju, tim predvođen istraživačima MDC -a i dva znanstvenika sa Sveučilišta u Kopenhagenu dao je koktel od tri antibiotika (meropenem, gentamicin, i vankomicin) za dvanaest zdravih mladića koji su pristali sudjelovati. Ovi se lijekovi uglavnom koriste kada uobičajeni antibiotici više ne djeluju, zbog bakterija koje su već postale otporne na njih.

Neke vrste bakterija preživjele su primjenu lijeka

Znanstvenici su zatim šest mjeseci proučavali mikrobiome svojih ispitanika. Pomoću DNK sekvenciranja - metode koja se koristi za određivanje strukture genetskog materijala - utvrdili su koje su bakterijske vrste prisutne u utrobi muškaraca, i koji su geni bili prisutni u bakteriji. Tim je također posebnu pozornost posvetio genima rezistencije, kojim se mikrobi brane od droga. "Naša je studija vjerojatno prva koja je istraživala utjecaj antibiotika na aktivnost gena bakterija, "kaže Forslund.

Prvo je pokazano da crijeva nisu postala potpuno sterilna unatoč davanju tri snažna antibiotika, izvještava istraživač. Među preostalim bakterijama, tim je čak otkrio i neke dosad nepoznate vrste koje još nisu okarakterizirane. Drugi su se mikrobi smanjili i pretvorili u spore - oblik života u kojem bakterije mogu opstati dugi niz godina u nesigurnim uvjetima bez gubitka izvornih svojstava.

U početku se pojavljivalo sve više uzročnika bolesti

Kasnije ponovno naseljavanje crijeva bilo je postupno. "Slično kao kad se šuma polako oporavi nakon požara, "kaže Forslund. Međutim, prema istraživaču, bakterije sa svojstvima koja izazivaju bolesti, kao što su Enterococcus faecalis i Fusobacterium nucleatum, u početku se pojavljivao češće. U isto vrijeme, tim je uspio identificirati mnoge čimbenike virulencije u mikroorganizmima - strukture i metabolite koji su štetniji za ljude. "Ovo zapažanje objašnjava zašto većina antibiotika izaziva gastrointestinalne smetnje, "kaže Forslund.

Tijekom vremena, međutim, crijevna flora se opet normalizirala. Loše mikrobe sve su više zamjenjivale dobre bakterije, poput bifidobakterija koje proizvode mliječnu kiselinu, a koje su važne za sprečavanje patogena. Nakon šest mjeseci, mikrobiom ispitanika bio je gotovo isti kao i prije. Međutim, nedostajalo je više od nekoliko ranijih sorti bakterija. "Očekivano, povećao se i broj gena rezistencije u bakterijama, "izvještava Forslund. Iznenađujuće, nije bio slučaj da su bakterijske vrste koje su se najbrže pojavile nakon primjene antibiotika također imale najviše gena za rezistenciju. "Čini se da će ovaj genetski materijal imati dugoročnu ulogu u ponovnoj populaciji crijeva, “, kaže istraživač.

Mikrobiom pluća također će se dodatno istraživati

"S obzirom na naizgled trajni gubitak pojedinih vrsta i povećan broj gena rezistencije, studija još jednom pokazuje koliko je važno pažljivo davati antibiotike, "Forslund naglašava, dodajući:"Također se mora dodatno istražiti kako povećati buduće stope uspjeha u zaštiti osjetljivog mikrobioma od oštećenja uzrokovanih antibioticima."

Znanstvenik planira pridonijeti ovom istraživanju. Na primjer, MDC trenutno provodi opservacijsko istraživanje putem kojega Forslund želi otkriti kako dugotrajniji antibiotski tretmani utječu na bioraznolikost crijeva - te povećava li veće iscrpljivanje vrsta rizik od pretilosti i metaboličkih bolesti. Također bi htjela istražiti koliko često crijevne bakterije izmjenjuju gene rezistencije tijekom primjene antibiotika. Studija koja istražuje utjecaj ovih lijekova na plućni mikrobiom već je u fazi planiranja.

• Jedna vrsta proteina klamidije manipulira ljudskim stanicama na dva različita načina
• Ograničenje u prehrani moglo bi spriječiti smanjenje integriteta ljudskog crijeva povezanog sa starenjem