Ученые исследуют, как грибок взаимодействует с бактериями, вызывая болезнь Крона

Ученым известно, что бактерии в кишечнике, наряду с экологическими и генетическими факторами, способствуют изнурительному кишечному заболеванию болезни Крона (БК). Но в 2016 году Махмуд А Ганнум, Кандидат наук, FAAM, FIDSA, профессор и директор Центра медицинской микологии Медицинской школы Кейс Вестерн Резерв и Университетских больниц Кливлендского медицинского центра, был первым, кто идентифицировал у человека специфический грибок, который взаимодействовал с бактериями при развитии болезни.

Теперь, чтобы точно узнать, как этот гриб взаимодействует с бактериями, чтобы вызвать CD, Ганнум получил пятилетний, Грант в размере 3 миллионов долларов от Национального института здоровья. Его исследование будет включать инновационные молекулярные и клеточные технологии, удалить определенные гены в грибке и отметить влияние на воспаление, которое является маркером CD, с помощью мощного микроскопического анализа.

<цитата>

Раскрытие того, как работает связь между бактериями и грибками, приведет к более четкому пониманию того, почему у некоторых людей развивается болезнь Крона. В равной степени важно, он может направить нас на путь к новым методам лечения и даже лечению, включая целевые пробиотики ».

Махмуд А Ганнум, Кандидат наук, FAAM, FIDSA, профессор и директор Центра медицинской микологии, Медицинская школа Кейс Вестерн Резерв

В своей более ранней работе Ганнум сообщил, что среди сотен видов бактерий и грибов, населяющих кишечник, Обилие одного гриба Candida tropicalis положительно коррелировало с двумя типами бактерий у пациентов с БК:Serratia marcescens и Escherichia coli. Ганнум также показал, что три патогена объединили свои силы, чтобы сформировать мощную биопленку - толстую, слизистый слой микроорганизмов, устойчивых к антибиотикам и противогрибковым средствам, который прилипает к кишечнику и может вызвать воспаление, вызывающее болезненные симптомы БК.

Конкретно, биопленки, образованные тремя микроорганизмами вместе, были значительно толще, чем биопленки, образованные тремя микроорганизмами по отдельности, или в различных комбинациях из двух. Ганноум также обнаружил, что замена других грибов не дает таких же толстых биопленок, как Candida, указывает на то, что это эффект, специфичный для Candida.

Новое исследование преследует три цели. Первый - выявить генетические механизмы, лежащие в основе взаимодействий, связанных с болезнью Крона, между тремя микроорганизмами, выявленными в более раннем исследовании. Ганнум исследует гены трех микроорганизмов по отдельности и вместе, чтобы увидеть, какие гены увеличивают свою экспрессию, когда три микроорганизма объединяются, по сравнению с тем, когда они изолированы. Затем он удалит эти гены, чтобы проверить, сверхтолстая биопленка все еще образуется.

Во второй цели Ганнум исследует некоторые небольшие химические вещества, которые выделяются биопленкой, когда три микроорганизма растут вместе. Химикаты, известные как метаболиты, увеличивают способность грибка проникать в слизистую оболочку кишечника. "Здесь мы хотим узнать, какое химическое вещество или химические вещества, известные как метаболиты, позволяют организму образовывать биопленку, - сказал Ганнум. - Как только мы это поймем, мы хотим увидеть, как мы можем вмешаться в формирование биопленки, манипулируя метаболитами ».

Согласно третьей цели, Ганноум определит, как эти три микроорганизма индивидуально и коллективно влияют на воспаление и связанные с ним симптомы. Он будет делать это, проверяя наличие провоспалительных белков, называемых цитокинами. Дисбаланс между провоспалительными и противовоспалительными цитокинами, возникающий при БК, может привести к прогрессированию заболевания. Он попытается определить, подвергается ли биопленка тройных микроорганизмов воздействию антибактериальных средств, противогрибковый, а ингибиторы метаболитов модулируют тяжесть воспаления кишечника.

«Долгосрочная цель этого проекта - разработать новые противогрибковые и пробиотические стратегии, которые можно будет протестировать в доклинических и клинических исследованиях, чтобы уменьшить частоту и продолжительность симптомов у пациентов с раздраженным заболеванием кишечника, включая болезнь Крона, "сказал Ганнум.

• Кишечные бактерии, которые предотвращают ожирение у мышей, также могут контролировать вес у людей.
• Ученые разработали таблетку, напечатанную на 3D-принтере, с образцами бактерий, обнаруженных в кишечнике