A kutatók felfedezik a fajok közötti kommunikációt a bélbaktériumok és a gazdaszervezet között

A bélben lévő baktériumok sokkal többet tesznek, mint segítik az ételek megemésztését a házigazdák gyomrában, azt is meg tudják mondani az emlős házigazdák génjeinek, hogy mit kell tenniük.

Egy ma megjelent tanulmány Sejt leírja a "fajok közötti kommunikáció" egyik formáját, amelyben a baktériumok egy specifikus molekulát-nitrogén-monoxidot-választanak ki, amely lehetővé teszi számukra, hogy kommunikáljanak gazdájuk DNS-ével és ellenőrizzék azt, és azt sugallja, hogy a kettő közötti beszélgetés széles körben befolyásolhatja az emberi egészséget.

A Case Western Reserve Egyetem Orvostudományi Karának kutatói, Clevelandi Egyetemi Kórházak Orvosi Központja, és a Harvard Orvostudományi Iskola nyomon követte a bélbaktériumok által kiválasztott nitrogén -oxidot az apró férgekben (C. elegans, gyakori emlős laboratóriumi modell). A bélbaktériumok által kiválasztott nitrogén -monoxid, amelyek több ezer gazdaproteinhez kötődnek, teljesen megváltoztatja a féreg képességét saját génexpressziójának szabályozására.

A tanulmány az első, amely kimutatta, hogy a bélbaktériumok az emlősökben mindenütt jelen lévő nitrogén -monoxid hálózatokba tudnak bejutni, beleértve az embereket is. A salétrom-oxid gondosan szabályozott módon kötődik az emberi fehérjékhez-ez az eljárás S-nitrozilezés néven ismert-, és a zavarok nagyrészt olyan betegségekben rejlenek, mint az Alzheimer-kór, Parkinson -kór, asztma, cukorbetegség, szívbetegség, és a rák.

Az eredmények azt sugallják, hogy a salétrom -oxid egy általános mechanizmus, amellyel a bélbaktériumok kommunikálni tudnak az emlős gazdákkal. A bélbaktériumokba irányuló és onnan érkező kommunikációs vonalak feloldására irányuló korábbi munka elsősorban a baktériumok által kiválasztott ritka molekulákra összpontosított. Az új eredmények hasonlóak a fajok közös kémiai nyelvének feltárásához, szemben az egyes szavakkal, - mondta Jonathan Stamler vezető szerző. Orvos, a Case Western Reserve Egyetem Orvostudományi Karának Átalakító Molekuláris Orvostudományi Intézetének igazgatója és a Clevelandi Egyetemi Kórházak Harrington Discovery Intézetének elnöke. "Óriási bonyolultság van a bélben, és sok kutató a következő szokatlan anyag után jár, amelyet egy baktérium termel, amely hatással lehet az emberi egészségre, - mondja. Több milliárdnyi baktérium található az átlagos bélben, Stamler úgy döntött, hogy közös nyelvet keres, amelyet minden baktériumfaj használhat. "A bélbaktérium -populáció hatalmassága és a gazdaszervezethez fűződő kapcsolata azt jelzi, hogy általános eszközök lesznek a kommunikációra, amelyeket mi, emberek felismerhetünk."

A kutatók úgy mutatták be a jelenséget, hogy nitrogén -monoxidot termelő fejlődő férgeket tápláltak. Ezután kiválasztottak egy nagyon fontos fehérjét-az argonaute fehérjét, vagy ALG-1-amely nagymértékben konzervált a férgektől az emberekig, és elnémítja a szükségtelen géneket, beleértve a fejlődéshez kritikus géneket is. Amikor az ALG-1-hez kötődő baktériumok kiválasztják a nitrogén-oxidot, rosszul formált reproduktív szerveket fejlesztettek ki és meghaltak. A baktériumokból származó túl sok nitrogén -monoxid parancsot adott a férgek DNS -elnémító fehérjéinek és károsította az egészséges fejlődést.

"Gyakorlatilag, az állatok nem hagyják, hogy ez megtörténjen, - mondta Stamler. a szerzők azt feltételezik, hogy egy laboratóriumi környezeten kívüli emlős gazdaszervezet alkalmazkodik a változó nitrogén -monoxid -szinthez. - mondta Stamler, "A féreg képes lesz abbahagyni a nitrogén -monoxidot termelő baktériumok fogyasztását, vagy más baktériumokat kezd el enni, amelyek kevesebb nitrogén -oxidot termelnek, vagy megváltoztatja a környezetét, vagy számtalan más adaptáció. De ugyanezen okból, A mikrobiomunk által termelt túl sok nitrogén -monoxid betegséget vagy fejlődési problémákat okozhat a magzatban. "

A tanulmány egyre több bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a bélben élő baktériumok, az étrend és a környezet határozza meg, óriási hatással vannak az emlősök egészségére. Stamler úgy gondolja, hogy a nitrogén -monoxid lehetőséget jelenthet a szimbiotikus kapcsolat manipulálására. Ahogy a probiotikumokat az emésztés javítására tervezték, elképzelhető az ember bélének beoltása baktériumokkal a nitrogén -monoxid jelzés javítása érdekében. "Most terápiásan gondolok erre, mint drog. Óriási lehetőségek rejlenek a nitrogén -monoxid kezelésében az emberi egészség javítása érdekében. "

Míg a nitrogén-monoxid és az S-nitrozilezés a fajok közötti kommunikáció általános módja lehet, és széles körű egészségügyi következményekkel jár, további jövőbeni kutatásokat igényel. A nitrogén -monoxid lesz az egyetlen kémiai kommunikációs csatorna? "Alapvetően új területet látunk az általános kommunikációs stratégiák előtt, - mondja Stamler. - Lesznek mások is.

• Az ICHE véleménye a sebészeti fertőzésekről,
• Az AGA tíz korai pályakezdő orvostudóst hirdet az új FORWARD Programra