V ľudskom tele a na ňom žijú bilióny baktérií. Črevné baktérie u ľudských jedincov hrajú jedinečnú úlohu v zdraví i v chorobách. Podporujú imunitu počas formatívneho 2-týždňového obdobia tesne po narodení, zabraňujú invázii a premnoženiu patogénnych bakteriálnych druhov a zachovávajú integritu črevného epitelu, okrem iného.
Potenciálnym patogénom, ktorý sa bežne vyskytuje v ľudskom čreve, je baktéria Escherichia coli ( E. coli ).
Baktéria Escherichia coli, E.coli, gramnegatívne baktérie v tvare tyčinky, súčasť normálnej črevnej flóry a pôvodca hnačky a zápalu, 3D ilustrácia:Kateryna Kon / Shutterstock Bunky rakoviny sa vyvíjajú kvôli špecifickým mutáciám v DNA, ktoré spôsobujú bezuzdnú proliferáciu a stratu zrelých vlastností, v mnohých prípadoch, čo má za následok nakoniec rast nádoru. Mutácie sú často spôsobené vystavením ultrafialovému svetlu alebo fajčeniu. Opakované expozície zvyšujú pravdepodobnosť nahromadenia škodlivých mutácií v bunke, spôsobuje rakovinovú transformáciu.
Schematické znázornenie injekcie baktérií do lúmenu organoidu, a fluorescenčný mikroskopický obraz takéhoto organoidu. Ľudský črevný organoid (zelený) naplnený označenými baktériami (modrý). Obrazový kredit:Cayetano Pleguezuelos-Manzano, Jens Puschhof, Axel Rosendahl Huber, © Hubrechtov inštitút Je známe, že každý typ poškodenia DNA spôsobuje viditeľný vzorec poškodenia DNA, ktorý sa nazýva mutačný podpis alebo stopa. Mnoho takýchto stôp je už známych, ktoré zaznamenávajú účinok činidiel, ako je ultrafialové žiarenie alebo fajčenie. Preto históriu expozície je často možné zistiť pohľadom na mutačnú stopu. Avšak, mutagénne účinky črevných baktérií boli donedávna neznáme.
Ako vysvetľuje výskumník Ruben van Boxtel, "Tieto podpisy môžu mať veľkú hodnotu pri určovaní príčin rakoviny a môžu dokonca nasmerovať liečebné stratégie." Tieto mutačné stopy môžeme identifikovať u niekoľkých foriem rakoviny, aj pri detskej rakovine. Tentokrát nás zaujímalo, či genotoxické baktérie zanechávajú v DNA aj svoje jedinečné rozlišovacie znaky. “
Ilustrácia väzby kolibaktínu na špecifickú sekvenciu DNA. Obrazový kredit:DEMCON | nymus3D, © Hubrechtov inštitút V súčasnej štúdii vyšetrovatelia sa pozreli na črevné organoidy, čo sú malé masy črevného tkaniva pestované v laboratóriu ako mini-orgán, na testovanie, či konkrétny kmeň E. coli vyvoláva mutácie DNA. Tento kmeň sa nachádza u pätiny všetkých dospelých.
Vedci kultivovali črevné organoidy, ktoré boli potom na päť mesiacov vystavené tomuto kmeňu E. coli , ktorý produkuje genotoxín, chemická látka, ktorá poškodzuje ľudskú DNA. Príslušná chemikália sa nazýva kolibaktín. Účinky tohto toxínu na úpravu génov znamenajú, že by mohol poškodiť ľudí tým, že spôsobí mutácie.
Po 5 mesiacoch expozície organoidné bunky boli podrobené extrakcii DNA, a druh, ako aj počet mutácií spôsobených prítomnosťou baktérií, bol analyzovaný.
Vedci zistili, že skutočne existuje jedinečný vzor mutácií, ktoré sa vyskytli v organoidných bunkách. Inými slovami, testovaný kmeň E. coli spôsobil, že v ľudských bunkách dochádza k charakteristickému mutačnému vzoru.
„Pamätám si to nadšenie, keď sa na obrazovke počítača objavili prvé podpisy, “Hovorí Axel Rosendahl Huber. "Dúfali sme v nejaký náznak podpisu, na ktorý by sme mohli nadviazať v iných experimentoch," ale vzorce boli nápadnejšie ako všetky podpisy, ktoré sme predtým analyzovali. “
Podpis pozostával z dvoch mutácií, ktoré sa vyskytli spoločne, jednou z nich je zmena adenínovej bázy (A) na ktorúkoľvek z ostatných štyroch báz DNA, a druhá strata jedného A v dlhých úsekoch polyA. Na druhom vlákne špirály DNA bolo aj ďalšie A umiestnené vo vzdialenosti 3-4 báz od miesta mutácie.
V záverečnej fáze, tím začal skúmať spôsob, akým kolibaktín spôsobuje poškodenie DNA. Zistili jeho molekulárnu štruktúru a ako to pôsobilo na DNA. Hlavným zistením bolo, že kolibaktín môže viazať dve A súčasne, spôsobí, že sa medzi nimi vytvorí krížový odkaz. Toto by mohlo, podľa ich názoru, vysvetlite, prečo kolibaktín spôsobil svoj jedinečný mutačný vzor.
Ďalším krokom bolo vysledovanie tohto podpisu v iných bunkách, totiž bunky pacientov s rakovinou. Okrem toho, vedci na tom nešetrili. Skúmali tisíce mutácií vo viac ako 5, 000 rakovín, mnohých rôznych typov.
Vyniklo jedno vzrušujúce zistenie:viac ako 5% rakoviny hrubého čreva ukázalo túto stopu, ale bol prítomný v menej ako jednej zo stovky ďalších rakovinových DNA. Medzi týmito, bolo známe, že tkanivo je vystavené tej istej baktérii - napríklad rakovine úst alebo močového mechúra.
Zlovestne, tento vzor rozprávania sa našiel aj v DNA pacientov s rakovinou hrubého čreva, čo môže dobre naznačovať súvislosť medzi baktériami a chorobou. Jens Puschhof hovorí:"Je známe, že E. coli môže tieto orgány infikovať, a radi by sme preskúmali, či jeho genotoxicita môže pôsobiť aj v iných orgánoch mimo hrubého čreva. “
Táto štúdia predstavuje vôbec prvé priame spojenie medzi ľudským mikrobiómom a mutáciami, ktoré spôsobujú rozvoj rakoviny.
Najdesivejšie na tom je, že slovami Hansa Clevera z Hubrechtovho inštitútu, ktorá viedla štúdiu, "V súčasnosti sú na trhu probiotiká, ktoré obsahujú genotoxické kmene E. coli." Niektoré z týchto probiotík sa používajú aj v klinických štúdiách. Tieto kmene E. coli by mali byť kriticky znova vyhodnotené v laboratóriu. “
Vysvetľuje, že napriek krátkodobej úľave pri niektorých bolestivých stavoch, ako je fibromyalgia alebo syndróm dráždivého čreva, ak sa používa krátkodobo, po desaťročiach môžu spôsobiť rakovinu.
Zistenie tohto podpisu mutácie by mohlo pomôcť pacientom vyšetriť ich šance na vznik nádoru, na základe prítomnosti tohto genotoxického kmeňa. Odhaduje sa, že sa vyskytuje až u pätiny zdravých jedincov. Je dokonca možné, že použitím správnych antibiotík, tieto baktérie by mohli byť vyhubené, a šance na vývoj nádoru sa výrazne znížia. Alebo nakoniec, mohlo by to pomôcť odhaliť tieto nádory veľmi skoro v ich priebehu.
Štúdia odhaľuje antivírusové účinky kurkumínu
Káva pomáha vyvíjať zdravé črevné mikróby a napomáha pohybom čriev
Prítomnosť určitých črevných baktérií u matiek môže chrániť deti pred potravinovými alergiami
Vedci vyvinuli 3D tlačenú pilulku, ktorá vzorkuje baktérie nachádzajúce sa v čreve
Baktérie mliečneho kvasenia a črevné baktérie prispievajú k zdraviu prospešným účinkom raže,
Chronický kašeľ je možné zmierniť novým liekom
Podrobná mapa mikrobiómu ľudského jazyka
Nová štúdia publikovaná v časopise Bunkové správy v marci 2020 uvádza použitie pokročilých a rýchlych spektrálnych zobrazovacích techník na vytvorenie podrobnej mapy mikrobiálnych spoločenstiev v ľu
Hydrogen Breath nepochádza z atola Bikini
V týchto dňoch so všetkými hlúpymi rečami o jadrovej vojne, keď uvidíte slovo „vodík“, môže vám okamžite napadnúť ten chudobný malý ostrov v Pacifiku, Atol bikín, kde testovali všetky tieto jadrové bo
Muži, ktorí jedia jogurty dvakrát týždenne, majú menšiu pravdepodobnosť rakoviny hrubého čreva
Nový výskum odhalil, že muži, ktorí jedia dve alebo viac porcií jogurtu týždenne, môžu znížiť riziko vzniku prekanceróznych výrastkov, ktoré môžu viesť k rakovine čriev. Ak je možné výsledky replikova