Egy lépéssel közelebb viszünk a rejtvény megoldásához, Az UC Santa Barbara fizikusai, Eric Jones és Jean Carlson kifejlesztettek egy matematikai megközelítést a gyümölcslegyek bélbaktériumai közötti kölcsönhatások elemzésére és modellezésére. Ez a módszer az emberi bél mikrobák közötti összetett kölcsönhatások kifinomultabb megértéséhez vezethet.
Megállapításuk megjelenik a A Nemzeti Tudományos Akadémia közleményei .
"Különösen az elmúlt húsz évben, a tudósok azt találták, hogy a mikrobiom kölcsönhatásba lép a test többi részével, az immunrendszerével, az agyaddal, - mondta Jones, végzős hallgatói kutató Carlson laborjában. "Sok betegség társul bizonyos bélkompozíciókhoz a bélben."
Az emberi bél mikrobioma még túl sokrétű ahhoz, hogy teljes mértékben elemezni tudja. Helyette, a kutatócsoport, a Carnegie Tudományos Intézet biológusa, Will Ludington vezetésével, a gyümölcslégyet mintaszervezetként használta, hogy megkülönböztesse, hogyan vezethetnek bizonyos bélbaktériumok jelenléte fizikai és viselkedési hatásokhoz a gazdaszervezetben.
Lapjukban, "A mikrobiom kölcsönhatások alakítják a fogadó kondícióját, "Carlson, Jones, Ludington és munkatársai a légybélben található öt fő baktériumfaj közötti kölcsönhatásokat vizsgálják, és kiszámítja, hogy az egyes fajok jelenléte vagy hiánya hogyan befolyásolja a légy alkalmasságát, beleértve az élettartamot, termékenység és fejlődés. "A klasszikus gondolkodásmód a baktériumfajokról fekete-fehér kontextusban, mint betegségek kórokozói-vagy van, vagy nincs, "Ludington mondta." Munkánk azt mutatja, hogy ez nem igaz a mikrobiomra. Egy adott faj hatásai attól függnek, hogy milyen környezetben vannak más fajok is. "
A korábbi kutatásokra építve, amelyek azt találták, hogy a baktériumok jelenléte és hiánya befolyásolja a szervezet hosszú élettartamát (a steril gazdaszervezetek tovább éltek), a kutatók e projekten végzett munkája feltárta, hogy a helyzet sokkal árnyaltabb. Például, bizonyos baktériumok jelenléte növelheti a gazda termékenységét, míg mások csökkenthetik a hosszú élettartamot. "Ahogy megvizsgáltuk a légy alkalmasságát - esélyeit a túlélésre és az utódok születésére -, megállapítottuk, hogy kompromisszum van a rövid élettartam és a sok utód között, szemben a hosszú élettartammal, kevés utóddal, - magyarázta Ludington. - Ezt a kompromisszumot a mikrobiom kölcsönhatásai közvetítették.
Ezen kölcsönhatások megfejtéséhez Ludington kombinatorikus vizsgálatot végzett, 32 tétel legyet nevelnek, mindegyikben az öt baktérium egyedülálló kombinációja lakik. Minden baktériumkombináció esetén Ludington mérte a légy fejlődését, termékenység és hosszú élettartam. A kölcsönhatások elemzése megkövetelte Carlsontól és Jones -tól, hogy új matematikai megközelítéseket dolgozzanak ki.
"Az egyik modell, amely gyakran kiindulópont lenne, az lenne, ha figyelembe vennénk a baktériumpárok közötti kölcsönhatásokat, - mondta Carlson, akinek kutatásai összetett rendszerek fizikájába mélyednek. "Ez a kutatás azt mutatja, hogy a szigorúan páros modell nem rögzíti az összes megfigyelt légyvonást."
Amit a tanulmány mutat, a kutatók azt mondták, az, hogy a baktériumpopulációk közötti kölcsönhatások ugyanolyan jelentősek a gazdaszervezet általános alkalmassága szempontjából, mint a jelenlétük - a mikrobioma hatása nem köthető kizárólag az egyes fajok jelenlétéhez vagy hiányához. "Bizonyos értelemben, - mondta Jones, "a mikrobióma hatása a gazdaszervezetre több, mint részeinek összege."
Az újonnan kifejlesztett modelleket ki lehetne terjeszteni annak érdekében, hogy jobban megértsük az emberi mikrobiómában található ezerféle baktériumfaj kölcsönhatását, ami lehetne, viszont, fényt derít a mikrobiomához kapcsolódó betegségekhez, köztük a hangulatzavarokhoz, neurológiai rendellenességek, autoimmun betegségek és antibiotikum-rezisztens szuperbaktériumok.
"Sok esetben a fertőzéseket olyan baktériumok okozzák, amelyek mindannyian bennünk vannak, és őshonos bélbaktériumok tartják őket kordában, "Carlson azt mondta. Nem annyira, hogy a fertőzés valami új, szörnyű baktériumok, elmagyarázta, de más baktériumok populációja megváltozott, ami a fertőző baktériumok korlátlan növekedését eredményezi.
"Valójában e rendszerek népességdinamikájának megértéséről van szó, " azt mondta.
A koraszülöttek növekedési problémái a bélbaktériumok megváltozásával járnak
Az alacsony fermentált szénhidráttartalmú étrend javítja az IBD -ben szenvedő betegek életminőségét
A tanulmány azt sugallja, hogy kapcsolat van a probiotikumok használata és az „agy ködössége” között
A bélbaktériumok erősebb izmokhoz kapcsolódnak idős embereknél
A SARS-CoV-2 érzékenységgel kapcsolatos változások a gyermekek felső légúti mikrobiómájában
Az emberi mikrobiom fehérje hírvivői megvilágítják az emberi egészséget
A pókméreg -peptid segíthet megállítani a fájdalmat az irritábilis bél szindrómában
A Queenslandi Egyetem kutatói azt találták, hogy a pókméregben található specifikus peptidnek olyan tulajdonságai lehetnek, amelyek hasznosak lehetnek az irritábilis bél szindrómában szenvedő betegek
A kutatások azt mutatják, hogy a probiotikumok segíthetnek a szorongás és a depresszió leküzdésében
A korábbi kutatások a mentális egészségi problémákat és a fejlődési rendellenességeket a bélrendszerhez kötötték. Most, brit tudósok egy csoportja kimutatta, hogy olyan élelmiszerek, amelyek szélesíti
A bakteriofágok a bél károsítása nélkül is képesek kezelni az E. colit,
új tanulmány szerint Az amerikai kutatók kifejlesztettek egy új terápiát, amely egyedülálló bakteriofágot alkalmaz az E. coli fertőzések kezelésére. A bakteriofág a fertőzés elleni hatékonyságában has