D'Léier, verëffentlecht dës Woch am Proceedings vun der National Academy of Sciences , huet dreidimensional Mikroskopie op bal transparent Zebrafësch ugewannt fir ze weisen wéi schwaach Niveaue vun Antibiotike strukturell Verännerungen an Darmbakteriengemeinschaften induzéieren, déi schwéier Drëpsen an de Bakteriepopulatiounen verursaachen.
Niddereg Niveaue vun Antibiotike ginn dacks als Ëmweltverschmotzung fonnt, zum Beispill aus verbreetem Gebrauch fir Béischten ze erhéijen. Et ass bekannt datt schwaach Antibiotike de mënschlechen Darmmikrobiom dramatesch kënne veränneren, awer firwat dëst geschitt ass e Geheimnis.
Raghuveer Parthasarathy, e Professer fir Physik a Member vum UO Institut fir Molekulär Biologie
Zebrafësch Larven sinn e gudde Modell fir d'Geheimnis unzegoen, D'Parthasarathy sot, well se vill anatomesch Ähnlechkeeten mat Mënschen an anere Wirbelen deelen, an hir intestinal Mikroben kënnen direkt beobachtet ginn.
Doktorand Brandon H. Schlomann a Postdoctoral Fuerscher Travis J. Wiles hunn de Projet gefouert, an deenen d'Larven mat 3D Mikroskopie beobachtet gi wéi se un d'Konzentratioune vum Antibiotikum Ciprofloxacin ausgesat waren op Niveauen vergläichbar mat deem dacks an Ëmweltproben fonnt goufen.
D'Fuerscher hunn getrennt gekuckt op Zebrafësch, déi eng vun zwou verschiddene Bakterienaarten droen, déi all dacks am Zebrafësch -Darm fonnt ginn. Bakterien vun enger vun den Aarte si beweeglech a séier schwammen. Bakterien vun den aneren Aarte gi bal komplett a dichte Kolonien zesummegefaasst.
A Präsenz vum Antibiotikum, béid Aarte vu Bakterien hunn dramatesch Verännerungen an hirem Verhalen gewisen. Déi normalerweis motil Aart gouf vill méi lues a bilden Aggregater. Déi normalerweis aggregéiert Aarte sinn an der Struktur verännert fir nach méi grouss Kolonien ze bilden, mat manner Fragmentéierung.
A béide Fäll, déi verstäerkte Aggregatioun huet d'Bakterien méi sensibel géint déi mechanesch Kontraktioune vum Darm gemaach, féiert zu enger verstäerkter Expulsioun aus dem Darm a méi wéi honnertfach Drëpsen an den Darmpopulatiounen.
"Eis Erkenntnisser, "Parthasarathy sot, "proposéiert datt wéinst der kierperlecher Aktivitéit vum Darm, Kontaminatioun duerch Antibiotike induzéiert vill méi grouss Verännerunge vum Darmmikrobiom wéi ee géif verdächtegen, andeems ee Bakterien eleng studéiert. An engem Sënn, den Darm verstäerkt d'Effekter vu schwaache Antibiotike. "
Baséierend op hir Observatiounen, d'Fuerscher hunn e mathematesche Modell vun der bakterieller Dynamik am Darm entwéckelt, mat Prognosen fir Kolonie Gréissten déi mat experimentellen Donnéeën passen. De Modell ass ähnlech wéi dee vum Polymer a Mikropartikelwachstum, weisen, d'Ko-Autoren schreiwen, datt Methoden, déi an der Physik entwéckelt goufen, kënne fruchtbar u Studien vum Darmmikrobiom applizéiert ginn.
Parthasarathy erwaart datt d'Resultater vum Team fir méi wéi Zebrafësch gëllen.
"Eng breet Palette vu Bakterien äntwert op schwaach Antibiotike andeems se hir Form an Aggregatiounsverhalen änneren, "sot hien." All Wirbelen Darm - Mënschen abegraff - transportéieren Iessen a Mikroben, an hir Mechanik dreift d'Bewegung vu Bakteriegruppen. Mir vermuten, dofir, datt d'Saache, déi mir entdeckt hunn, zimlech allgemeng sinn iwwer Arten, Mënschen an aner Déieren abegraff. "
De Modell, Parthasarathy a Kollegen schreiwen, bitt e Kader fir d'Evaluatioun vun Antibiotike Stéierungen bei Mënschen an aneren Déieren. De Fënnefmember Team suggeréiert datt d'Expulsioun vu liewegen Antibiotikum-ausgesat Bakterien aus Déierendarm duerch den Aggregatioun-baséiert Prozess e Mechanismus fir d'Verbreedung vun der Antibiotikaresistenz ass.