Az emberi emésztőrendszerben apró organizmusok világegyeteme található. Nagyjából annyi baktérium van a bélben, mint ahány ember él a földön. Ezek a mikroorganizmusok szinte mindig a gazdájuk jólétét szolgálják. Segítenek megemészteni az ételt, vitaminokat termel, és edzi az immunrendszert. Továbbá, már jelenlétük is megakadályozza a kórokozók terjedését.
De a bél mikrokozmosza, más néven mikrobiom, érzékeny a zavarokra. "Amikor kiesik az egyensúlyból, fennáll a fertőzés veszélye, túlsúly, és cukorbetegség, valamint gyulladásos és idegrendszeri betegségek, - mondja Dr. Sofia Forslund, aki idén májusban a heidelbergi Európai Molekuláris Biológiai Laboratóriumból (EMBL) a berlini Max Delbrück Molekuláris Orvosi Központba (MDC) váltott, hogy tanulmányozza az emberek és a mikrobiomák közötti összetett kölcsönhatásokat.
Egy nemrégiben közzétett tanulmányban Természeti mikrobiológia , Forslund, dániai kollégákkal együtt, Németország, és Kína, azt vizsgálták, hogy a széles spektrumú antibiotikum terápia hogyan befolyásolja a bélbaktériumok kölcsönhatását. "Meg tudtuk mutatni, hogy a mikrobiom szinte teljesen helyreállt hat hónappal a gyógyszer beadása után, "mondja a svéd kutató. De csak" majdnem ":" Néhány érzékeny baktériumfaj teljesen eltűnt, - mondja Forslund.
A négynapos tanulmányban az MDC kutatói és a Koppenhágai Egyetem két tudósa által vezetett csapat három antibiotikumból álló koktélt (meropenem, gentamicin, és vankomicin) tizenkét egészséges fiatalembernek, akik beleegyeztek a részvételbe. Ezeket a gyógyszereket főként akkor alkalmazzák, ha a gyakoribb antibiotikumok már nem működnek, mivel a baktériumok már ellenállóvá váltak velük szemben.
A kutatók ezt követően hat hónapig tanulmányozták alanyaik mikrobiomáit. A DNS -szekvenálás segítségével - a genetikai anyag szerkezetének meghatározására használt módszerrel - meghatározták, hogy mely baktériumfajok vannak jelen a férfiak bélrendszerében, és mely gének voltak jelen a baktériumokban. A csapat különös figyelmet fordított a rezisztencia génekre is, amellyel a mikrobák védekeznek a gyógyszerek ellen. "Tanulmányunk valószínűleg az első, amely megvizsgálja az antibiotikumok hatását a baktériumok génaktivitására, - mondja Forslund.
Először azt mutatták ki, hogy a bél nem vált teljesen sterillé annak ellenére, hogy három erős antibiotikumot adtak be. - számol be a kutató. A fennmaradó baktériumok közül a csapat még felfedezett néhány eddig ismeretlen fajt, amelyeket még nem jellemeztek. Más mikrobák összezsugorodtak és spórákká változtak - egy olyan életforma, amelyben a baktériumok sok éven át fennmaradhatnak bizonytalan körülmények között anélkül, hogy elveszítenék eredeti tulajdonságaikat.
A bél későbbi újratelepítése fokozatos volt. "Hasonló ahhoz, mint amikor az erdő lassan helyreáll a tűz után, - mondja Forslund. a kutató szerint, betegségeket okozó baktériumok, mint például az Enterococcus faecalis és a Fusobacterium nucleatum, kezdetben gyakrabban jelent meg. Ugyanabban az időben, a csapat számos virulencia tényezőt tudott azonosítani a mikroorganizmusokban - az emberre ártalmasabb struktúrákat és metabolitokat. "Ez a megfigyelés megmagyarázza, hogy a legtöbb antibiotikum miért okoz emésztőrendszeri zavarokat, - mondja Forslund.
Túlóra, azonban, a bélflóra ismét normalizálódott. A rossz mikrobákat egyre inkább jó baktériumok váltották fel, mint például a tejsavat termelő bifidobaktériumok, amelyek fontos szerepet játszanak a kórokozók távol tartásában. Hat hónap után, az alanyok mikrobiomája majdnem ugyanaz volt, mint korábban. Azonban, a korábbi baktériumfajták közül több mint néhány hiányzott. "Ahogy várható volt, a baktériumokban a rezisztencia gének száma is növekedett, - számol be Forslund. Meglepő módon nem az volt a helyzet, hogy az antibiotikum beadása után leggyorsabban újra megjelenő baktériumfajoknak is a legtöbb rezisztencia génje volt. "Úgy tűnik, hogy ez a genetikai anyag valószínűleg hosszabb távon játszik szerepet a bél újratelepítésében, " - mondja a kutató.
"Tekintettel az egyes fajok látszólag tartós elvesztésére és a megnövekedett rezisztenciagénekre, a tanulmány ismét megmutatja, mennyire fontos az antibiotikumok óvatos alkalmazása, "Forslund hangsúlyozza, hozzátéve:"Azt is tovább kell vizsgálni, hogyan lehet növelni a jövőbeni sikerrátákat az érzékeny mikrobiom védelmében az antibiotikumok okozta károktól."
A tudós hozzá kíván járulni ehhez a kutatáshoz. Például, az MDC jelenleg egy megfigyelési tanulmányt folytat, amelyen keresztül Forslund szeretné megtudni, hogyan befolyásolják a hosszabb távú antibiotikus kezelések a bél biológiai sokféleségét - és hogy a fajok nagyobb kimerülése növeli -e az elhízás és az anyagcsere -betegségek kockázatát. Azt is szeretné megvizsgálni, hogy a bélbaktériumok milyen gyakran cserélik ki rezisztencia génjeiket az antibiotikumok beadása során. Egy tanulmány, amely ezeknek a gyógyszereknek a tüdő mikrobiomára gyakorolt hatását vizsgálja, már tervezési szakaszban van.