Žmogaus kūne ir ant jo gyvena trilijonai bakterijų. Žmogaus žarnyno bakterijos vaidina unikalų vaidmenį tiek sveikatai, tiek ligoms. Jie stiprina imunitetą formuojantis 2 savaičių laikotarpiui iškart po gimimo, jie užkerta kelią patogeninių bakterijų rūšių invazijai ir peraugimui ir palaiko žarnyno epitelio vientisumą, be kita ko.
Galimas patogenas, dažniausiai pasitaikantis žmogaus žarnyne, yra bakterija Escherichia coli ( E. coli ).
Escherichia coli bakterija, E.coli, gramneigiamos lazdelės formos bakterijos, žarnyno normalios floros dalis ir viduriavimo bei uždegimo sukėlėjas, 3D iliustracija:Kateryna Kon / Shutterstock Vėžio ląstelės vystosi dėl specifinių DNR mutacijų, kurie sukelia nevaržomą proliferaciją ir praranda subrendusias savybes, daugeliu atvejų, galiausiai sukelia naviko augimą. Mutacijas dažnai sukelia ultravioletinių spindulių poveikis arba rūkymas. Pakartotinis poveikis padidina kenksmingų mutacijų tikimybę kauptis ląstelėje, sukelia vėžinę transformaciją.
Scheminis bakterijų injekcijos į organoidų spindį vaizdas, ir tokio organoido fluorescencinės mikroskopijos vaizdas. Žmogaus žarnyno organoidas (žalias), užpildytas pažymėtomis bakterijomis (mėlyna). Vaizdo kreditas:Cayetano Pleguezuelos-Manzano, Jensas Puschhofas, Axel Rosendahl Huber, © Hubrechto institutas Yra žinoma, kad kiekvienas DNR pažeidimo tipas sukelia matomą DNR pažeidimo modelį, vadinamą mutacijos parašu arba pėdsaku. Daugelis tokių pėdsakų jau žinomi, kuriuose užfiksuotas toks poveikis kaip ultravioletiniai spinduliai ar rūkymas. Taigi, ekspozicijos istoriją dažnai galima sužinoti pažvelgus į mutacinį pėdsaką. Tačiau, žarnyno bakterijų mutageninis poveikis dar buvo nežinomas.
Kaip aiškina tyrėjas Rubenas van Boxtelis, „Šie parašai gali turėti didelę reikšmę nustatant vėžio priežastis ir netgi nukreipti gydymo strategijas. Mes galime nustatyti tokius mutacijų pėdsakus keliose vėžio formose, taip pat sergant vaikų vėžiu. Šį kartą susimąstėme, ar genotoksinės bakterijos taip pat palieka unikalų skiriamąjį ženklą DNR.
Kolibaktino prisijungimo prie specifinės DNR sekos iliustracija. Vaizdo kreditas:DEMCON | nymus3D, © Hubrechto institutas Dabartiniame tyrime tyrėjai pažvelgė į žarnyno organoidus, kurios yra mažos žarnyno audinio masės, laboratorijoje išaugintos kaip mini organas, išbandyti, ar tam tikra padermė E. coli sukelia DNR mutacijas. Ši padermė randama penktadaliui visų suaugusiųjų.
Mokslininkai augino žarnyno organoidus, kurie po to penkis mėnesius buvo veikiami šios padermės E. coli , kuris gamina genotoksiną, cheminė medžiaga, kuri kenkia žmogaus DNR. Cheminė medžiaga vadinama kolibaktinu. Šio toksino genus modifikuojantis poveikis reiškia, kad jis gali pakenkti žmonėms, sukeldamas mutacijas.
Po 5 mėnesių poveikio, organoidinės ląstelės buvo išgautos DNR, ir tokia, taip pat mutacijų dėl bakterijų buvimo, buvo išanalizuota.
Mokslininkai nustatė, kad organinių ląstelių mutacijų iš tikrųjų yra unikalus modelis. Kitaip tariant, ištirtas E. coli kamienas sukėlė savitą mutacijos modelį žmogaus ląstelėse.
„Prisimenu jaudulį, kai kompiuterio ekrane pasirodė pirmieji parašai, “ - sako Axel Rosendahl Huber. „Tikėjomės parašo, kurį galėtume sekti kituose eksperimentuose, tačiau modeliai buvo ryškesni nei bet kuris parašas, kurį mes anksčiau analizavome “.
Parašą sudarė dvi mutacijos, įvykusios kartu, vienas iš jų yra adenino bazės (A) pakeitimas į bet kurią iš kitų keturių DNR bazių, o kita - vieno A praradimas ilgose poliA atkarpose. Kitoje DNR spiralės grandinėje taip pat buvo dar vienas papildomas A, esantys 3-4 bazių atstumu nuo mutacijos vietos.
Paskutiniame etape, komanda pradėjo tyrinėti, kaip kolibaktinas sukėlė DNR pažeidimus. Jie sužinojo jo molekulinę struktūrą ir tai, kaip tai veikia DNR. Pagrindinė išvada buvo ta, kad kolibaktinas vienu metu gali surišti du A, tarp jų susidaro kryžminis ryšys. Tai galėtų, jų nuomone, paaiškinkite, kodėl kolibaktinas sukėlė unikalų mutacijos modelį.
Kitas žingsnis buvo atsekti šį parašą kitose ląstelėse, būtent, vėžiu sergančių pacientų ląstelės. Be to, tyrinėtojai šito negailėjo. Jie ištyrė tūkstančius mutacijų per 5, 000 vėžio, daugelio skirtingų tipų.
Išsiskyrė vienas įdomus atradimas:daugiau nei 5% žarnyno vėžio atvejų buvo toks pėdsakas, tačiau jo buvo mažiau nei viename iš šimto kitų vėžio DNR. Tarp jų, buvo žinoma, kad audinys buvo veikiamas tos pačios bakterijos - pavyzdžiui, burnos ar šlapimo pūslės vėžio.
Žiauriai, šis įspėjamasis modelis taip pat buvo aptiktas gaubtinės žarnos vėžiu sergančių pacientų DNR, kuris gali rodyti ryšį tarp bakterijų ir ligos. Jensas Puschhofas sako:„Yra žinoma, kad E. coli gali užkrėsti šiuos organus, ir mes norime ištirti, ar jo genotoksinis poveikis gali būti veikiamas kituose organuose už storosios žarnos “.
Šis tyrimas yra pirmas kartas, kai buvo rastas tiesioginis ryšys tarp žmogaus mikrobiomo ir mutacijų, sukeliančių vėžio vystymąsi.
Baisiausias dalykas yra tai, Hanso Cleverio iš Hubrechto instituto žodžiais, kuris vedė tyrimą, „Šiuo metu rinkoje yra probiotikų, kuriuose yra genotoksiškų E. coli padermių. Kai kurie iš šių probiotikų taip pat naudojami klinikiniuose tyrimuose. Šios E. coli padermės turėtų būti kritiškai iš naujo įvertintos laboratorijoje “.
Jis paaiškina, kad nepaisant trumpalaikio palengvėjimo tam tikroms skausmingoms ligoms, tokioms kaip fibromialgija ar dirgliosios žarnos sindromas, kai naudojamas trumpą laiką, jie gali sukelti vėžį po dešimtmečių.
Šio mutacijos parašo radimas gali padėti patikrinti pacientus dėl jų galimybių susirgti naviku, remiantis šio genotoksinio štamo buvimu. Manoma, kad tai pasireiškia iki penktadalio sveikų žmonių. Netgi įmanoma, kad naudojant tinkamus antibiotikus ,. šios bakterijos gali būti išnaikintos, ir žymiai sumažėja naviko vystymosi tikimybė. Ar bent jau, tai gali padėti aptikti šiuos navikus labai anksti.
Vaikų viršutinių kvėpavimo takų mikrobiomos pasikeitimas, susijęs su jautrumu SARS-CoV-2
DNR metakodavimas galėtų pagerinti žmogaus mitybos analizę
Naujas tyrimas rodo geresnį pacientų, sergančių pažengusiu kolorektaliniu BRAF mutantu, išgyvenamumą
Lėtinį kosulį galima palengvinti naujais vaistais
Burnos skalavimo skystis daro įtaką mankštos poveikiui
Kodėl į savo mitybą turėtumėte įtraukti natūralius ląstelienos šaltinius?
Žarnyno bakterijos, susijusios su stipresniais vyresnio amžiaus žmonių raumenimis
Naujas drąsus tyrimas rodo, kad vyresnio amžiaus žmonių raumenų jėga gali būti didesnė dėl iš dalies, mechanizmai, susiję su žarnyno bakterijomis. Žarnyno bakterijos yra susijusios su raumenų mase i
Probiotikai kaip pagalbinė terapija COVID-19 sergantiems pacientams
Dar 1892 m. Doderleinas pirmiausia nustatė naudingą mikroorganizmų asociaciją žmogaus organizme. Todėl, esant COVID-19 pandemijai, gali būti naudinga įvertinti mikroorganizmų vaidmenį žmogaus organizm
Opinis kolitas
Opinis kolitas yra liga, paveikianti gaubtinę ir tiesiąją žarną. Tai sukelia dirginimą ir uždegimą ir galiausiai sukelia opų atsiradimą storosios žarnos gleivinėje. Opinis kolitas yra uždegiminė žarny