Iš pažiūros identiškos bakterijos gali turėti skirtingą poveikį

Mūsų žarnyno mikrobiomas - bakterijų, kurias nešiojamės žarnyne, papildas - buvo susijęs su viskuo, pradedant nutukimu ir diabetu, baigiant širdies ligomis ir net neurologiniais sutrikimais bei vėžiu. Pastaraisiais metais, tyrėjai surinko kelias bakterijų rūšis, kuriose gyvena mikrobiomas, klausia, kuris iš jų gali būti susijęs su konkrečiais sutrikimais. Tačiau šiandien paskelbtas straipsnis Gamta kreipėsi į naują klausimą:„O kas, jei tas pats mikrobas skirtingiems žmonėms skiriasi?

Jau seniai žinoma, kad mikrobų genomai nėra fiksuoti nuo gimimo, kaip ir pas mus. Jie gali prarasti kai kuriuos savo genus, keistis genais su kitais mikroorganizmais, arba įgyti naujų iš savo aplinkos. Taigi, išsamiai palyginus iš pažiūros identiškų bakterijų genomus, bus atskleistos DNR sekos, atsirandančios viename genome, o ne kituose, arba galbūt sekos, kurios pasirodo tik vieną kartą ir kelis kartus kitose. Šie skirtumai vadinami struktūriniais variantais. Struktūriniai variantai - net maži - gali reikšti didžiulius mikrobų sąveikos su savo šeimininkais būdus. Variantas gali būti skirtumas tarp gerybinio buvimo ir patogeninio, arba tai gali sukelti bakterijų atsparumą antibiotikams.

Dr. Davidas Zeevi ir Tal Koremas, iš pradžių profesoriaus Erano Segalo laboratorijoje Weizmanno mokslo institute, o vėliau - dabartinėse pareigose Rokfelerio ir Kolumbijos universitetuose, sukūrė algoritmus, kurie sistemingai nustato žmogaus žarnyno mikrobiomų struktūrinius variantus. Tyrėjai pradėjo nuo beveik 900 Izraelio tiriamųjų mikrobiomų, kurioje jiems pavyko nustatyti daugiau nei 7 000 variantų. Kitas, jie bendradarbiavo su olandų mokslininkais iš Groningeno universiteto, Nyderlanduose, ir jie ieškojo šių variantų didelės olandų grupės mikrobiomose. Daugumą Izraelio tiriamųjų nustatytų struktūrinių variantų taip pat buvo galima rasti tarp Nyderlandų, nepaisant grupių genetikos ir gyvenimo būdo skirtumų.

Toliau mokslininkai paklausė, ar kuris nors jų nustatytas struktūrinis variantas yra susijęs su sveikata ar liga. Grupėje pasirodė daugiau nei 100, kurie buvo susiję su ligų rizikos veiksniais. Daugelis šių asociacijų vėl buvo pakartotos Nyderlandų kohortoje.

Vienu atveju asmenys, kurių mikrobiomoje tam tikros rūšies mikrobų genomas turėjo tam tikrą variantą, buvo 6 kg plonesni ir 4 cm siauresnį juosmenį, vidutiniškai, nei asmenys, turintys tą patį mikrobą, bet tas, kuriame nebuvo to konkretaus varianto. Tada mokslininkai išanalizavo šio varianto koduotus genus ir nustatė, kad tai suteikia bakterijai galimybę paversti tam tikrus cukrus į medžiagą, vadinamą butiratu. Butiratas yra maža riebalų rūgštis, kvepianti apnikusiu sviestu (taigi jos pavadinimas, iš senovės graikų kalbos reiškia „sviestas“); nepaisant kvapo, įrodyta, kad butiratas turi priešuždegiminį poveikį ir teigiamai veikia medžiagų apykaitą. Šis sugebėjimas, sako mokslininkai, galėtų padėti paaiškinti svorio skirtumą tarp tų, kurie nešioja bakterijas su struktūriniais variantais ir be jų.

Išvada rodo, kad grupės sukurtas metodas galėtų padėti tyrėjams nustatyti ryšius tarp mūsų mikrobiomos, sveikatos ir ligų reikšmingais būdais, kurių galima praleisti kitomis priemonėmis. „Tikrasis šio požiūrio potencialas, “ - sako Zeevi, „tai leidžia mums ieškoti tikrųjų mechanizmų, kuriuos slepia mūsų rastos asociacijos“.

Segal apskaičiavo, kad žmogaus žarnyno mikrobiome gali būti dešimtys tūkstančių struktūrinių variantų ir tūkstančiai jų gali būti susiję su ligomis ir ligų rizika. Kadangi mikrobiomo sudėtis buvo susijusi su daugybe skirtingų sindromų ir sutrikimų, šis tyrimas gali turėti ilgalaikį poveikį geresnio ieškojimui, tikslingesni probiotikai ligoms gydyti.

• Žuvų gleivės gali būti galimas antibiotikų šaltinis
• Vien gydytojų švietimas gali neturėti pastebimo poveikio skiriant įkainius,