Skúmanie toho, ako baktérie a vírusy koexistujú v ľudskom čreve

Príslovie „Všetko s mierou“ sa netýka iba jedla a nápojov, ale aj légiám baktérií v našich črevách, ktoré nám pomáhajú stráviť to jedlo a pitie. Ukazuje sa, že pravidlo sa môže vzťahovať aj na menej zrozumiteľné bakteriofágy, čo sú vírusy, ktoré infikujú baktérie žijúce v nás.

Rovnako ako ruské hniezdiace bábiky, naše telá sú hostiteľmi takmer 100 biliónov bakteriálnych buniek, ktoré tvoria naše mikrobiómy-a tieto bakteriálne bunky majú vlastných obyvateľov.

Stále viac oceňujeme, že najhojnejšie sa vyskytujúce mikrobiálne entity v ľudskom čreve sú v skutočnosti vírusy. "

Eric Martens, Ph.D., docent mikrobiológie a imunológie na Lekárskej fakulte University of Michigan

Jeho tím skúmal záhadný spôsob, akým sa zdá, že baktérie a ich vírusy koexistujú v ľudskom čreve. Tajomstvo môže spočívať v chlpatých baktériách cukrového povlaku, ktoré sa používajú na ochranu nielen pred útokmi ľudského imunitného systému, ale aj z rôznych vírusov, ktoré si hľadajú cestu dovnútra.

Použitie bežných črevných baktérií Bacteroides thetaiotaomicron, alebo skrátene BT, Martensov tím sa začal zaoberať komplexnou interakciou medzi BT a vírusmi, ich postavením proti sebe v laboratóriu.

Keď sú napadnutí vírusmi, alebo fágy, zozbierané z odpadových vôd, niektoré baktérie boli schopné odolávať infekcii, zatiaľ čo iné nie. „Keď príde konkrétny fág, ktorý môže zabiť určitých členov populácie, robí to a odolné baktérie rýchlo rastú, “hovorí Martens.

Avšak, namiesto trvalej zmeny receptora, ktorý umožňoval penetráciu vírusu, a potenciálne poškodiť seba, niektoré z baktérií dočasne zapnú rezistentný stav prostredníctvom reverzibilného procesu, ktorý sa nazýva fázová variácia. Niektorí členovia bakteriálnej populácie však nevediac o pokračujúcej prítomnosti fága, vypnite tento odporový spínač, nechávajú ich náchylných na infekciu ... a ďalej a ďalej.

Tím geneticky upravil kmeň BT tak, aby exprimoval iba jednu z ôsmich chemicky odlišných kapsúl a verziu bez povlaku. V každom prípade, infekciu môžu niektorí zablokovať, ale nie všetky, kapsúl. Prekvapivo, vedci poznamenali, že plešaté baktérie sa dokázali vyhnúť aj infekcii. „Zaujalo nás, že sme mohli odobrať všetky kapsuly a napriek tomu ich infikovať týmito fágmi a baktérie mohli stále prežiť, čo vyžaduje, aby mali zavedený záložný mechanizmus, “Hovorí Martens.

Súhra črevného mikrobiómu a ich fágov môže mať dôsledky na ľudské choroby. "Jednou z našich hypotéz je, že jednotlivci nesú v črevách rôzne typy vírusových záťaží. Niektoré môžu byť viac -menej imunogénne, interakcia s naším imunitným systémom spôsobuje zápal. Môžu však tiež zmeniť fyziológiu prítomných baktérií tým, že ich prinútia vyjadriť určité funkcie/kapsuly, o ktorých tiež vieme, že interagujú s imunitným systémom, “hovorí Martens.

Hovorí, že štúdia pomáha vysvetliť toto starodávne pozorovanie, že tieto baktérie koexistujú so svojimi vírusmi. Poznámky Martens, „Žiadna strana nevyhnutne nevyhrá nad druhou.“ Ako taký, bakteriálne vírusy by mohli ponúknuť spôsob prospešnej zmeny črevného mikrobiómu na liečbu chorôb.

• Saccharibacteria v cicavčom hostiteľovi sú rozmanitejšie, než sa kedy predpokladalo,
• Riziko ochorenia ďasien a rakoviny pažeráka a žalúdka