Onderzoeken hoe bacteriën en virussen naast elkaar bestaan ​​in de menselijke darm

We waarderen steeds meer dat de meest voorkomende microbiële entiteiten in de menselijke darm eigenlijk virussen zijn."

Erik Martens, doctoraat, universitair hoofddocent microbiologie en immunologie aan de University of Michigan's Medical School

Zijn team heeft de raadselachtige manier onderzocht waarop bacteriën en hun virussen naast elkaar lijken te bestaan ​​in de menselijke darm. Het geheim ligt misschien in een harig uitziende suikercoating-bacterie die wordt gebruikt om niet alleen te verdedigen tegen aanvallen van het menselijk immuunsysteem, maar ook van verschillende virussen die een weg naar binnen zoeken.

Met behulp van een veel voorkomende darmbacterie Bacteroides thetaiotaomicron, of kortweg BT, Martens' team begon te kijken naar de complexe interactie tussen BT en virussen, door ze tegen elkaar op te zetten in het lab.

Wanneer uitgedaagd met virussen, of fagen, verzameld uit afvalwater, sommige bacteriën waren in staat om infectie te weerstaan, terwijl andere dat niet waren. "Wanneer een bepaalde faag langskomt die bepaalde leden van de bevolking kan doden, het doet dit en de resistente bacteriën groeien snel uit, ' zegt Martens.

Echter, in plaats van de receptor die de virale penetratie mogelijk maakte permanent te veranderen, en mogelijk zichzelf schade toebrengen, sommige bacteriën schakelen tijdelijk een resistente toestand in via een omkeerbaar proces dat een fasevariatie wordt genoemd. Maar sommige leden van de bacteriepopulatie, zich niet bewust van de voortdurende aanwezigheid van de faag, zet deze weerstandsschakelaar uit, waardoor ze vatbaar zijn voor infecties ... en zo maar door.

Het team heeft de BT-stam genetisch gemanipuleerd om slechts één van de acht chemisch verschillende capsules tot expressie te brengen en een versie zonder enige coating. In alle gevallen, infectie kan door sommigen worden geblokkeerd, maar niet alles, van de capsules. Verrassend genoeg, de onderzoekers merkten op dat de kale bacteriën ook infectie konden ontwijken. "We waren geïntrigeerd om te zien dat we alle capsules konden wegnemen en het nog steeds met deze fagen konden infecteren en de bacteriën nog steeds konden overleven, waarvoor ze een back-upmechanisme moeten hebben, ' zegt Martens.

Het samenspel tussen het darmmicrobioom en hun fagen kan gevolgen hebben voor ziekten bij de mens. "Een van onze hypothesen is dat individuen verschillende soorten virale ladingen in hun ingewanden dragen. Sommige kunnen min of meer immunogeen zijn, interactie met ons immuunsysteem om ontstekingen te veroorzaken. Maar ze kunnen ook de fysiologie van de aanwezige bacteriën wijzigen door ze te dwingen bepaalde functies/capsules tot expressie te brengen waarvan we ook weten dat ze interageren met het immuunsysteem, ' zegt Martens.

Hij zegt dat de studie helpt bij het verklaren van deze eeuwenoude observatie dat deze bacteriën naast hun virussen bestaan. Notities Martens, "Geen van beide partijen wint noodzakelijkerwijs van de andere." Als zodanig, bacteriële virussen kunnen een manier zijn om het darmmicrobioom gunstig te veranderen voor de behandeling van ziekten.

• Saccharibacteriën in een zoogdiergastheer zijn diverser dan ooit verwacht,
• Risico op tandvleesaandoeningen en slokdarm- en maagkanker