Mokslininkai tiria, kaip plataus spektro antibiotikų terapija veikia žarnyno bakterijų sąveiką

Žmogaus žarnyne knibžda milijardai naudingų bakterijų. Terapijos, kuriose naudojami antibiotikai, dažnai sunaikina daugumą jų. Ar ir kaip žarnyno flora vėliau atsigaus, ištyrė tyrimų grupė, kurioje dalyvavo MDC mokslininkai. Rezultatai buvo paskelbti mokslo žurnale Gamtos mikrobiologija .

Žmogaus virškinamajame trakte yra daugybė mažų organizmų. Žarnyne yra maždaug tiek pat bakterijų, kiek žmonių gyvena žemėje. Šie mikroorganizmai beveik visada tarnauja jų šeimininko gerovei. Jie padeda virškinti maistą, gaminti vitaminus, ir lavinti imuninę sistemą. Papildomai, jų buvimas padeda sustabdyti patogenų plitimą.

Bet žarnyno mikrokosmas, taip pat žinomas kaip mikrobiomas, yra jautrus sutrikimams. „Kai išmušta iš pusiausvyros, yra infekcijos pavojus, perteklinis svoris, ir diabetas, taip pat uždegiminės ir neurologinės ligos, “ - sako daktarė Sofija Forslund, kuris šių metų gegužę iš Europos molekulinės biologijos laboratorijos (EMBL) Heidelberge perėjo į Max Delbrück molekulinės medicinos centrą (MDC) Berlyne, kad ištirtų sudėtingą žmonių ir mikrobiomų sąveiką.

Antibiotikai palieka nuolatinius pėdsakus žarnyne

Neseniai paskelbtame tyrime Gamtos mikrobiologija , Forslundas, kartu su kolegomis iš Danijos, Vokietija, ir Kinija, ištyrė, kaip plataus spektro antibiotikų terapija veikia žarnyno bakterijų sąveiką. „Mes galėjome parodyti, kad mikrobiomas beveik visiškai atsigavo praėjus šešiems mėnesiams po vaisto vartojimo, "sako švedų mokslininkas. Bet tik" beveik ":" Kai kurios jautrios bakterijų rūšys visiškai išnyko, “ - sako Forslundas.

Keturių dienų tyrimo metu MDC tyrėjų ir dviejų Kopenhagos universiteto mokslininkų vadovaujama komanda įvedė trijų antibiotikų kokteilį (meropenemą, gentamicinas, ir vankomicinas) dvylika sveikų jaunų vyrų, kurie sutiko dalyvauti. Šie vaistai dažniausiai vartojami, kai įprasti antibiotikai nebeveikia, dėl jau jiems atsparių bakterijų.

Kai kurios bakterijų rūšys išgyveno vartojant vaistą

Tada tyrėjai šešis mėnesius tyrė tiriamųjų mikrobiomas. Naudodami DNR seką - metodą, naudojamą genetinės medžiagos struktūrai nustatyti - jie nustatė, kokios bakterijų rūšys yra vyrų žarnyne, ir kokie genai buvo bakterijose. Komanda taip pat atkreipė ypatingą dėmesį į atsparumo genus, su kuriais mikrobai gina save nuo narkotikų. „Mūsų tyrimas tikriausiai yra pirmasis, kuriame buvo tiriama antibiotikų įtaka bakterijų genų aktyvumui, “ - sako Forslundas.

Pirmiausia buvo įrodyta, kad žarnynas netapo visiškai sterilus, nepaisant trijų stiprių antibiotikų vartojimo. praneša tyrėjas. Tarp likusių bakterijų komanda net atrado kai kurias anksčiau nežinomas rūšis, kurios dar nebuvo apibūdintos. Kiti mikrobai susitraukė ir virto sporomis - gyvybės forma, kurioje bakterijos gali išlikti daugelį metų nepastoviomis sąlygomis, neprarasdamos savo pirminių savybių.

Iš pradžių atsirado vis daugiau ligų sukėlėjų

Vėlesnė žarnyno populiacija buvo laipsniška. „Panašiai, kaip miškas lėtai atsigauna po gaisro, "sako Forslundas. Tačiau pasak tyrėjos, bakterijos, turinčios ligas sukeliančių savybių, tokie kaip Enterococcus faecalis ir Fusobacterium nucleatum, iš pradžių pasirodė dažniau. Tuo pačiu metu, komanda sugebėjo nustatyti daugybę mikroorganizmų virulentiškumo veiksnių - struktūrų ir metabolitų, kurie yra kenksmingesni žmonėms. „Šis pastebėjimas paaiškina, kodėl dauguma antibiotikų sukelia virškinimo trakto sutrikimus, “ - sako Forslundas.

Su laiku, vis dėlto, žarnyno flora vėl normalizavosi. Blogus mikrobus vis dažniau pakeitė geros bakterijos, tokios kaip pieno rūgštį gaminančios bifidobakterijos, kurios labai padeda išvengti patogenų. Po šešių mėnesių, tiriamųjų mikrobiomas buvo beveik toks pat kaip ir anksčiau. Tačiau, trūko daugiau nei kelių ankstesnių bakterijų veislių. "Kaip tikėtasi, taip pat padidėjo atsparumo genų skaičius bakterijose, "praneša Forslundas. Keista, nebuvo taip, kad bakterijų rūšys, kurios vėl atsirado greičiausiai po antibiotikų vartojimo, taip pat turėjo daugiausiai atsparumo genų. „Ši genetinė medžiaga greičiausiai vaidins ilgalaikį vaidmenį žarnyno populiacijoje, “, - sako tyrėjas.

Plaučių mikrobiomas taip pat bus toliau tiriamas

"Atsižvelgiant į akivaizdžiai nuolatinį atskirų rūšių praradimą ir padidėjusį atsparumo genų skaičių, tyrimas dar kartą parodo, kaip svarbu atidžiai skirti antibiotikus, „Forslundas pabrėžia, „Taip pat reikia toliau tirti, kaip ateityje padidinti sėkmingų rodiklių apsaugą jautriam mikrobiomui nuo žalos, kurią sukelia antibiotikai“.

Mokslininkas planuoja prisidėti prie šio tyrimo. Pavyzdžiui, MDC šiuo metu vykdo stebėjimo tyrimą, kurio metu Forslundas nori išsiaiškinti, kaip ilgalaikis gydymas antibiotikais veikia žarnyno biologinę įvairovę ir ar didesnis rūšių išeikvojimas padidina nutukimo ir medžiagų apykaitos ligų riziką. Ji taip pat norėtų ištirti, kaip dažnai žarnyno bakterijos keičiasi atsparumo genais skirdamos antibiotikus. Tyrimas, tiriantis šių vaistų įtaką plaučių mikrobiomai, jau planuojamas.

• Vienos rūšies chlamidijų baltymai manipuliuoja žmogaus ląstelėmis dviem skirtingais būdais
• Dietos apribojimas gali padėti išvengti su amžiumi susijusio žmogaus žarnyno vientisumo sumažėjimo