Baktérie žijú kdekoľvek na planéte - dokonca aj v ľudskom tele. Mikrobiológ UCR Ansel Hsiao skúma, či baktérie žijúce v našich telách, súhrnne známe ako ľudský mikrobióm, môže ľudí ochrániť pred chorobami spôsobenými vonkajšími baktériami ako napr Vibrio cholerae , ktorý žije vo vodných tokoch a spôsobuje choleru.
Hsiaov tím skúmal črevné mikrobiómy od ľudí v Bangladéši, kde mnohí trpia cholerou v dôsledku kontaminovaných potravín, vody a zlej sanitárnej infraštruktúry. „Keď ľudia ochorejú, hnačka sa spláchne do vodných systémov, z ktorých ľudia pijú, a je to negatívny cyklus, “Vysvetlil Hsiao.
Jeho tím chcel zistiť, či predchádzali infekciám alebo iným stresom, ako podvýživa, aby boli ľudia zraniteľnejší, v porovnaní s Američanmi, ktorí nečelia rovnakým tlakom.
Zistenia skupinu prekvapili, ktorý očakával, že stresované bangladéšske mikrobiómy by umožnili vyššiu mieru infekcie. Namiesto toho videli, že miera infekcie sa medzi jednotlivcami v oboch populáciách veľmi líši, čo naznačuje, že citlivosť je založená na jedinečnom zložení mikrobiómu človeka - nie na mieste, odkiaľ je.
Vibrio cholerae trávi väčšinu času mimo ľudí vo vodnom prostredí. Obvykle sa nestretáva so žlčou, ktoré cicavce produkujú na pomoc pri trávení tukov po jedle.
Pretože žlč je špecifická pre črevá ľudí a zvierat, veľa mikroorganizmov, počítajúc do toho cholerae , vyvinuli spôsoby, ako sa s tým vysporiadať. “
Ansel Hsiao, Mikrobiológ UCR
Raz Vibrio cholerae vstupuje do tela, prítomnosť žlče a nedostatok kyslíka v čreve spúšťa predtým spiace gény, ktoré mu umožňujú prežiť v ľudskom hostiteľovi. Tieto gény sú zodpovedné za virulenciu cholery, pomáhať Vibrio cholerae prichytiť sa na črevné steny a spôsobiť hnačku.
Hsiaov tím identifikoval jednu baktériu v ľudskom mikrobióme, Blautia obeum , ktoré môžu deaktivovať mechanizmy spôsobujúce ochorenie baktérie cholera, zabránenie jeho kolonizácii čriev. Tiež zistili, ako sa tento čin dosiahol.
Blautia obeum produkuje enzým, ktorý degraduje soli v žlči, ktoré Vibrio cholerae používa sa ako signály na kontrolu génovej aktivity. Keď sú tieto žlčové soli poškodené, baktérie spôsobujúce choleru nedostávajú signál na aktiváciu spiacich génov, ktoré spôsobujú infekciu.
Odkedy je zrejmé, že viac Blautia obeum robí ľudí menej náchylnými na choleru, ťažiskom budúcich štúdií bude, ako zvýšiť jeho prítomnosť v čreve. „Teraz nás veľmi zaujíma zistiť, ktoré environmentálne faktory, ako diéta, môže zvýšiť hladiny poslúchať , “Povedal Hsiao.
Podobné štúdie prebiehajú aj v súvislosti s vírusom spôsobujúcim ďalšiu globálnu pandémiu-SARS-CoV-2. Hsiao spolupracuje s niekoľkými skupinami, ktoré sa pokúšajú pochopiť, ako sa mikrobióm mení s infekciou COVID-19.
"Jeden deň, môžeme tiež pochopiť, či a ako mikrobióm ovplyvňuje COVID-19 a robí ľudí odolnými voči iným chorobám, na ktoré v súčasnosti nemáme liečbu, “Povedal Hsiao.