„Kai gydytojas paskiria antibiotikus, jis nustato daugialypį eksperimentą jūsų virškinimo trakte, "paaiškina Carnegie's Will Ludington" Ko tai gali mus išmokyti apie rūšių sąveikos molekulinius principus gamtoje? "
Naujas darbas, vadovaujamas Ludingtono ir Stanfordo universiteto K.C. Huangas nusprendė atsakyti į šį sudėtingą klausimą ir atrado naują antibiotikų toleravimo formą. Jų išvados, kurie turi svarbių pasekmių sveikatai, skelbia eLife .
Tai yra viena iš kelių tyrimų sričių, kuriose Ludingtonas naudoja vaisinės musės mikrobiomą, kad suprastų bakterijų bendruomenės rūšių sąveiką. Tai ideali aplinka tiek natūralių bakterijų populiacijoms, tiek žmogaus mikrobiomai tirti.
Žmogaus mikrobiomas yra šimtų iki tūkstančių mūsų žarnyne gyvenančių mikrobų rūšių ekosistema. Tai daro įtaką mūsų sveikatai ir net ilgaamžiškumui. Tačiau sunku išsiaiškinti daugybę būdų, kaip skirtingos rūšys, sudarančios mūsų mikrobiomą, sąveikauja ir daro įtaką viena kitai, net normaliomis sąlygomis. Įvedus antibiotikus, mažai suprantama, kaip šios gyvybiškai svarbios bendruomenės yra paveiktos biocheminiu lygiu.
Štai kodėl vaisių musė yra toks puikus modelis. Skirtingai nuo žmogaus mikrobiomos, jį sudaro tik keletas bakterijų rūšių.
Mes tikrai norėjome suprasti, kaip antibiotikų taikymas tam tikriems fiziologiniams procesams veikia metabolinę sąveiką ir dalijimąsi ištekliais, atsirandančiais tarp bakterijų rūšių bendruomenėje. Tai ypač svarbu, nes gamtoje bakterijos gyvena įvairiose bendruomenėse “.
Andrés Aranda-Díaz, pagrindinis autorius iš Stanfordo universiteto
Vaisinių musių mikrobiomo paprastumas daro jį tobula priemone atskleisti, kaip ši kelių rūšių biocheminė sąveika keičiasi įvedus antibiotikus.
„Mes nustatėme, kad žarnyno mikrobiomos ekosistemoje esančių rūšių sąveika turi įtakos antibiotikų veiksmingumui žudant atskirą šios bendruomenės rūšį, taip pat visos bendruomenės medžiagų apykaitą, “ - sakė Huangas.
Mokslininkai įrodė, kad kai bakterijų rūšis iš vaisių skraido mikrobiomą, Lactobacillus, kurie taip pat randami jogurte, auginami kartu su actą gaminančia musių bakterija, vadinama Acetobacter, jis yra mažiau jautrus mirčiai nuo antibiotikų.
Tai nauja fenomeno, vadinamo tolerancija antibiotikams, kategorija, Tai reiškia, kad ląstelės miršta daug lėčiau, kai jos randamos kartu, nei pačios. Tolerancija gali būti pavojinga, nes šis vėlavimas padidina riziką, kad gali išsivystyti visiškas atsparumas antibiotikui.
"Paprastai, tolerancija atsiranda, kai ląstelė sulėtina medžiagų apykaitą reaguodama į antibiotikų poveikį, "paaiškino Ludingtonas." Bet šiuo atveju tolerancija iš tikrųjų yra susijusi su padidėjusiu metabolizmu “.
Pasirodo, kad acetobakterijos sunaudoja pieno rūgštį, kurią kaip atliekas išskiria kaimyniniai Lactobacillus, suteikiant abiejų rūšių fitneso pranašumą ir sukuriant toleranciją, kurią atrado komanda.
„Mes dar tiksliai nežinome, kaip tai vyksta, bet mes manome, kad abi bakterijų rūšys „žino“, kada yra kito tipo ląstelės, ir tinkamai reaguoja, "sakė Benjaminas Obadia iš UC Berkeley." Šie mechanizmai tikriausiai išsivystė iš gyvenimo kartu, ir nebūtume jų matę, jei atskirai tyrinėtume dvi rūšis “.
Komandos darbas rodo, kad mikrobiomas gali būti svarbi priemonė suprasti biologinio pasaulio bakterijų bendruomenių santykius biocheminiu lygiu.
„Tai taip pat parodo, kad skiriant antibiotikus reikia atsižvelgti į žarnyno mikrobiomos sveikatą, “ - pridūrė Ludingtonas.
Rūšių ir rūšių sąveiką reglamentuojančių principų tyrimas yra labai svarbus norint suprasti tiek daug apie mažas ir dideles ekosistemas, o mikrobiomas yra esminė priemonė šiems klausimams nagrinėti.
Kitas neseniai paskelbtas Ludingtono bendradarbiavimas, Huang, ir kitas Stanfordo tyrėjas-biologė Lucy O'Brien-sukūrė naują technologiją, skirtą vizualizuoti gyvų vaisinių muselių žarnas. Vadinamas Bellymount, tai leido jiems pirmą kartą stebėti atskiras bakterines ląsteles gyvo vaisinio muselio žarnyne.
„Stebėdami mikrobiomą realiu laiku, galėjome išmatuoti jo dinamiką, “, - sakė Ludingtonas iš savo laikraščio. kuris pasirodė PLOS biologijoje.
Tyrimo grupė nustatė, kad tam tikri žarnyno regionai turi didelį mikrobiomų stabilumą, o kiti turi nuolatinę apyvartą. Tai rodo, kad vaisinės musės žarnyne yra struktūrų, kurios palaiko kolonizaciją, ir atveria duris galimybei, kad vaisinės muselės galėjo sukurti šias struktūras, kad išlaikytų savo mikrobiomas.
„Dabar mes turime galią iš tikrųjų pasiklausyti„ pokalbių “, vykstančių tarp mikrobiomų bakterijų, ir žarnyno ląstelės juos supančioje aplinkoje, “ - sakė Huangas
Ar koronavirusas plinta per išmatas?
Dirgliosios žarnos sindromo gydymas
Metforminas gali padėti nesandariam žarnynui
SARS-CoV N baltymas sukelia IFN-β gamybą, išprovokuojant RIG-I ubikvitinaciją,
Mikrobiomas gali padėti nustatyti priešvėžinę riziką moterims, sergančioms ŽPV
Opinis kolitas ir trūkstamas žarnyno mikrobas
Nauji įrankiai įrašo ir seka mikrobiomų augimą
Per pastaruosius metus, žmogaus mikrobiomas įgijo didžiulį populiarumą dėl savo vaidmens formuojant sveikatą. Tai būtina žmogaus vystymuisi, mityba, ir imunitetą. Štai kodėl daugelyje tyrimų pagrindin
Migracija veikia žarnyno mikrobiotą, o tai savo ruožtu daro įtaką sveikatos tyrinėtojams
Žmogaus žarnyne yra trilijonai naudingų ir draugiškų bakterijų, sudarančių mikrobiomą. Nustatyta, kad šie mikrobai daro didelę įtaką žmogaus būklei, įskaitant bendrą sveikatą, psichinei sveikatai. Š
„Perfectus Biomed“ eksponuos IPS konferencijoje Liverpulyje
„Perfectus Biomed“ komanda šį mėnesį dalyvaus parodoje Infekcijų prevencijos draugijos (IPS) konferencijoje Liverpulyje. Konferencija vyks Liverpulio arenoje ir konferencijų centre 2019 m. Rugsėjo 22–