Črevesni mikrobiom je ekosistem več sto do tisoč mikrobnih vrst, ki živijo v človeškem telesu. Sama raznolikost v človeškem črevesju predstavlja izziv pri katalogizaciji in razumevanju vpliva teh skupnosti na naše zdravje.
Biologe zanima zlasti, ali je mikrobiom kot celota večji od vsote njegovih delov. Z drugimi besedami, v kolikšni meri posamezne vrste vplivajo na naše zdravje in fiziologijo, in v kolikšni meri so ti vplivi določeni z interakcijami med vrstami, prisotnimi v naših mikrobiomih?
Ludington in njegova ekipa-vključno z molekularno biologinjo Alison Gould, Vivian Zhang, in Benjamin Obadia s kalifornijske univerze Berkeley; fizika Eric Jones in Jean Carlson z kalifornijske univerze Santa Barbara; in matematik Lisa Lamberti, Nikolaos Korasidis, in Niko Beerenwinkel iz ETH Zürich in Alex Gavryushkin z Univerze v Otagu-sta uporabila naravno preprost mikrobiom sadnih muh za celovito razkrivanje črevesnega ekosistema. Ekipa je ugotovila, da interakcije med vrstami v črevesnem mikrobiomu vplivajo na zdravje muh in celo na dolgoživost.
"Klasičen način razmišljanja o bakterijskih vrstah je v črno-belem kontekstu kot povzročitelji bolezni-ali jo imate, ali pa ne, "Je dejal Ludington." Naše delo kaže, da to ne velja za mikrobiom. Učinki določene vrste so odvisni od konteksta, v katerem so prisotne tudi druge vrste. "
Iz študij sadnih muh je že dolgo znano, da lahko populacije črevesnih bakterij vplivajo na razvoj njihovega gostitelja, plodnost, in dolgoživost. Leta 1927 je Helen Steinfeld iz UC Berkeley je ugotovila, da s preprosto odstranitvijo črevesnih bakterij iz sadnih muh njenega laboratorija, lahko bi jim podaljšala življenjsko dobo za 14 odstotkov.
Ludingtonova ekipa je poskus ponovila in ugotovila podobno 23 -odstotno podaljšanje življenjske dobe, ko so odstranili posebne mikrobiome svojih muh. Vendar jim ni bilo jasno, koliko je bil ta vpliv posledica posameznih vrst, ki so bile prisotne, in koliko zaradi njihove celotne mikrobne ekologije.
Ludington in njegova ekipa sta zgradila Steinfeldovo delo, da bi razčlenila mikrobiom črevesja sadnih muh in bolje razumela, kako ti mikroorganizmi oblikujejo življenje njihovih gostiteljev žuželk.
Razvili so sistem za kartiranje vseh možnih interakcij med petimi vrstami bakterij, ki jih najdemo v črevesju muhe, da bi ugotovili, kako vplivajo na razvoj žuželk, pridelavo potomcev, in življenjska doba, ki skupaj določijo njegovo sposobnost. Analiza interakcij je zahtevala razvoj novih matematičnih pristopov, ki temeljijo na geometriji petrazsežne kocke, kjer je vsaka vrsta nova dimenzija.
Ekipa je ugotovila, da so interakcije med mikrobnimi populacijami enako pomembne za fiziologijo muhe kot posamezne vrste, ki so prisotne. Kar zadeva 23 -odstotno spremembo življenjske dobe, posamezne vrste lahko predstavljajo le eno četrtino učinka, medtem ko interakcije predstavljajo ostalo. Te interakcije so za nekatere zelo vplivne, ampak ne vse, dejavnikov, ki določajo verjetnost prenašanja genskega materiala na novo generacijo.
"Ko smo preučevali vso to, kar imenujemo sposobnost muhe-njene možnosti preživetja in ustvarjanja potomcev-smo ugotovili, da obstaja kompromis med kratko življenjsko dobo z veliko potomci, v primerjavi z dolgo življenjsko dobo z malo potomci, "Je pojasnil Ludington." Ta kompromis je bil posredovan z interakcijami mikrobiomov. To pomeni, da če želimo razumeti, kako mikrobiom vpliva na naše zdravje, razviti moramo napovedno razumevanje, kako kombinacije bakterij vplivajo na gostitelja, ne samo posamezne vrste. "
Poleg tega, orodja za merjenje in analizo, razvita za ta raziskovalni projekt, dokazujejo, da je sadna muha dober model za razumevanje kompleksnejših interakcij mikrobiomov pri ljudeh in drugih živalih, kar bo pomembno za prihodnje delo.
Spreminjanje mikrobioma zgornjih dihal pri otrocih zaradi občutljivosti na SARS-CoV-2
Države s starejšim prebivalstvom imajo višje okužbe s SARS-CoV-2 in smrt,
Pankreatitis
Krvni test za mikrobno DNK bi lahko opozoril na raka
Odpornost proti antibiotikom se podvoji v samo dveh desetletjih
Črevesni mikrobiom lahko igra vlogo pri hudem COVID-19
Študija o sluzi v tuš kabinah lahko vsebuje nevarne pljučne bakterije
Študija je pokazala, da prhe vsebujejo sluz, ki je lahko dom potencialno nevarnih bakterij, ki vodijo do hude pljučne bolezni. Mikobakterijske bakterije so odgovorne za pljučne bolezni, pojasnjujejo s
Boj proti celiakiji
Celiakija je imunska reakcija na uživanje glutena. Gluten je beljakovina v pšenici, rž, ječmen, in tritikale. Večina ljudi misli na gluten s testeninami, kruh, skorja za pico, in podobni, vendar je tu
Hitra hrana je lahko glavni krivec za najstniško depresijo
Zakaj je depresija tako vse večji problem med najstniki v Ameriki? Eden od odgovorov je, kakšno hrano jedo, po novi študiji raziskovalcev na Univerzi v Alabami v Birminghamu. Najstniška depresija je