Studie visar hur tarmbakterier hjälper människor att motstå kolera

Kolera kan döda inom några timmar om den lämnas obehandlad, och det sjuka så många som 4 miljoner människor om året. I en ny artikel i tidningen Cell , forskare beskriver hur tarmbakterier hjälper människor att motstå sjukdomen.

Bakterier lever överallt på planeten - även inuti människokroppen. UCR -mikrobiologen Ansel Hsiao studerar om bakterierna som lever i våra kroppar, gemensamt känd som det mänskliga mikrobiomet, kan skydda människor mot sjukdomar som orsakas av yttre bakterier som t.ex. Vibrio cholerae , som lever i vattenvägar och orsakar kolera.

Hsiaos team undersökte tarmmikrobiomen från människor i Bangladesh, där många lider av kolera till följd av förorenad mat, vatten och dålig sanitetsinfrastruktur. "När människor blir sjuka, diarré spolas in i vattensystem som människor dricker från, och det är en negativ cykel, "Förklarade Hsiao.

Hans team ville se om tidigare infektioner eller andra påfrestningar, som undernäring, göra människor mer sårbara, jämfört med amerikaner som inte står inför samma tryck.

Resultaten förvånade gruppen, som förväntade sig stressade Bangladeshiska mikrobiomer skulle möjliggöra högre infektionshastigheter. Istället, de såg att infektionsfrekvensen varierade mycket mellan individer i båda populationerna, tyder på att mottaglighet är baserad på en persons unika mikrobiomkomposition - inte den plats de kommer ifrån.

Vibrio cholerae tillbringar större delen av sin tid utanför människor i vattenmiljöer. Det brukar inte stöta på galla, som däggdjur producerar för att smälta fett efter en måltid.

Eftersom gallan är specifik för tarmarna hos människor och djur, många mikroorganismer, Inklusive kolera , har utvecklat sätt att hantera det. "

Ansel Hsiao, UCR mikrobiolog

En gång Vibrio cholerae går in i en kropp, närvaron av galla och brist på syre i tarmen utlöser tidigare vilande gener som gör att den kan överleva i sin mänskliga värd. Dessa gener är ansvariga för kolerans virulens, portion Vibrio cholerae fästas på tarmväggarna och orsakar diarré.

Hsiaos team identifierade en bakterie i det humana mikrobiomet, Blautia obeum , som kan inaktivera kolera bakteriens sjukdomsframkallande mekanismer, förhindrar att det koloniserar tarmarna. De kom också på hur denna prestation uppnås.

Blautia obeum producerar ett enzym som bryter ned salter i gallan, som Vibrio cholerae använder som signaler för att kontrollera genaktivitet. När dessa gallsalter är skadade, de kolera-orsakande bakterierna tar inte emot signalen för att aktivera de vilande generna som orsakar infektion.

Eftersom det har blivit klart att mer Blautia obeum gör människor mindre mottagliga för kolera, ett fokus för framtida studier kommer att vara hur man kan öka dess närvaro i tarmen. "Vi är oerhört intresserade nu av att lära oss vilka miljöfaktorer, som kost, kan öka nivåerna på obeum , "Sa Hsiao.

Liknande studier pågår också avseende viruset som orsakar en annan global pandemi-SARS-CoV-2. Hsiao samarbetar med flera grupper som försöker förstå hur mikrobiomet förändras med COVID-19-infektion.

"En dag, vi kan också förstå om och hur mikrobiomet påverkar COVID-19 och gör människor resistenta mot andra sjukdomar som vi för närvarande inte har behandlingar för, "Sa Hsiao.

• Fibrerrik kost kan förbättra livskvaliteten för patienter med ulcerös kolit
• Rå mjölk kan rymma enorma mängder antimikrobiellt resistenta gener