Nu, en grupp forskare har tagit fram en ny metod för en snabb och fullskalig analys av alla typer av bakterier i tarmen, samt en lista över arter som finns i den friska människans tarm efter typ och antal (GutFeelingKB), och en ny rapporteringsmall som heter Fecal Biome Population Report (FecalBiome) som ska göra det lättare att förstå exakt vad som händer i tarmen.
Kristallstruktur av förmodat beta-galaktosidas från Bacteroides fragilis. Bildkredit:National Institutes of Health Mikroorganismer, eller mikrober, har funnits väldigt länge, och forma både människors yttre och inre miljö. Ordet ”mikrobiom” myntades av Joshua Lederberg 2001, som ett sätt att fokusera forskarnas uppmärksamhet på de flera interaktionerna mellan mikroberna som bor på och i våra kroppar, och deras samspel med vår mänskliga fysiologi. Begreppet har nu definierats som "en multisortgemenskap av mikroorganismer i alla miljöer:värd, livsmiljö, eller ekosystem. ” Långt från att helt enkelt vara inkräktare som är inriktade på vår förstörelse, det mänskliga mikrobiomet består av en hel levande värld i sig, ger en komplett och mycket mångsidig uppsättning gener som interagerar och förändras, och påverkar också människors hälsa. Denna mikrobiella genetiska blandning kallas metagenomen. Human Microbiome Project (HMP) tog fart 2008 och har hjälpt till att katalysera större karakterisering och förståelse för hur dessa samhällen fungerar.
Tarmmikrobiomforskning kräver noggrann insamling och analys av hög genomströmning, liksom möjligheter att integrera de bearbetade uppgifterna på ett organiserat sätt för lagring, delning och åtkomst mellan forskargrupper. De flesta tidigare studier fokuserade på specifika gener eller grupper av organismer, utelämnar stora segment av de mikrobiella genomerna. Också, olika referensstandarder har lett till en mängd uttalanden om tarmkompositionen.
Bakterier Bacteroides fragilis, en av huvudkomponenterna i normal mikrobiom i människans tarm, 3D -illustration Kredit:Kateryna Kon / Shutterstock Faktiskt, de flesta studier på metagenomen använder endast en liten referensuppsättning nukleinsyrasekvenser från redan utvalda mikrober eller mikrobiella gener. Detta beror på svårigheten att para ihop de experimentella data med den fullständiga nukleotiddatabasen som är tillgänglig med NCBI (NCBI-nt). Dock, nya algoritmer kan nu använda den senare för att möjliggöra en mer exakt analys av experimentella data för att ge en mikrobiell överflödsprofil.
Det nuvarande arbetet bygger på denna grund för att bilda en kunskapsbas om Gut Feeling -GutFeelingKB - med prover från en frisk uppsättning deltagare. Dessa tarmmikrobiota -prover sekvenserades för att få en bild av hur en frisk tarmmetagenom ser ut. Provnumret fylldes med användning av ytterligare 50 slumpmässigt utvalda sekvenser från HMP.
Forskarna samlade också sammanställda sammanhängande sekvenser, eller fortsätter, som inte motsvarar någon NCBI-nt-sekvens men kan detekteras i friska avföringsprover. Contigs är alltså mörk materia, inte igenkänd av någon känd nukleinsyrasekvens, men som kan byggas in i sekvenser om 10, 000 nukleotider eller längre. Denna längd valdes för att minska antalet främmande (artefaktuella) konturer i mörk materia medan de fortfarande inkluderade mikrobiell mörk materia. GutFeelingKB är således en omfattande kunskapsbas om det friska tarmmikrobiomet.
Detta användes sedan som referens för att konstruera en standardrapporteringsmall där enskilda mikrobiomer kan rapporteras, att möjliggöra direkt jämförelse av resultat mellan studier och prover.
Forskarna skapade också ett nytt arbetsflöde med hjälp av flera datorprogram och en filtrerad tarmmikrobiell sekvensdatabas som heter Filtered-nt, innehåller nästan 35, 000, 000 sekvenser som möjliggör biologiskt relevant tolkning av provsekvenser, samtidigt som den garanterar att hela det kända sekvensutrymmet har inkluderats.
Således, GutFeelingKB representerar en grundligt samlad samling av nukleotidsekvenser med metadata från 157 organismer i 60 släkten.
Det friska humana mikrobiomet innehåller sålunda medlemmar från 8 phyla, 18 familjer, 60 släkten och 109 arter, mestadels från Firmicutes (40%) och Bacteroidetes (20%) phyla. Ytterligare 20% kommer från Actinobacteria. Bland Firmicutes, över hälften är Clostridia, tätt följt av Bacteroides, Bifidobakterier, Enterobakterier och Lactobacilli.
Alla prover var positiva för 84 av de 109 organismerna, som kanske representerar kärnartslistan.
Dock, Det är viktigt att notera att runt om i världen specifika organismer som inte finns på GutFeelingKB har kartlagts, såsom Fusobacteria, vissa Actinobacter- och Bacteroides -arter. Funktionen för denna plattform blir att fungera som en startskiva för att jämföra resultaten från provanalys från friska individer, och ge mer inblick i variationerna som observerats under påverkan av kostfaktorer, sjukdomar och mediciner.
Bacteroides är det enskilt vanligaste släktet i många länder, inom hälsa. Dessa är i allmänhet fördelaktiga inuti tarmen men om de flyr, de tar chansen att orsaka infektioner som ofta är läkemedelsresistenta och kan leda till 20% dödlighet. Dock, i tarmen skyddar de mot andra patogener och hjälper till att bryta ner kolhydrater i kosten.
Liknande, Bifidobakterier är bland de första bosättarna i tarmen, finns ofta i probiotika, och producera den viktiga kortkedjiga fettsyran (SCFA) acetat som stärker tarmepitelbarriären mot infektion. En stam av Bifidobacterium longum har hittats hos en individ i en särskilt långlivad folkgrupp i Kina.
Antalet Bifidobacterium ökar med ett högre proteinintag, och särskilt med vegetabiliskt protein. Kostlösliga fibrer främjar också dess tillväxt. Akkermansia är kopplat till mättat fett och linolsyra, men negativt associerad med fleromättade fettsyror (PUFA). Bacteroides ovatus växer i antal med ökat matintag, fetma och midjemått. Dessa exempel hjälper oss att förstå hur dessa siffror kan användas för att vidta hälsoåtgärder för att korrigera mikrobiomobalanser i framtiden.
Rapportmallen som publiceras i den aktuella studien är avsedd att ersätta de icke-standardiserade format som används av olika kommersiella och forskargrupper, vilket hämmar deras tolkning och jämförelse. Det omvandlar forskningsdata till en klinisk rapport, hjälper till att göra det omedelbart användbart.
FecalBiome har tre domäner, Prov, Patient och resultat, liknar en metabolisk panelrapport. Det gör det också möjligt för samarbetspartners att snabbt dela mycket information, när forskning sker på ett brett spektrum av platser. Tröskelvärdet för rapportering kan ställas in individuellt enligt syftet med studien. Det rapporterar överflödet, det genomsnittliga överflödet och information om närvarande mikrober.
Föreliggande rapport gör det alltså möjligt att koppla tarmbakteriell forskning till förståelig hälsoinformation, gör det relevant för medicinsk praxis och patienten. Det möjliggör också enkel jämförelse mellan studier. Det kommer att hjälpa tarmbytesprodukter att granskas snabbare, och hjälpa bevisbaserad medicin att utvecklas.
Studien publicerades den 11 september, 2019, i PLOS ONE .
Hur hjälper värdfaktorer som lungmikrobiomen vid SARS -CoV -2 -infektion?
Lite bevis för mRNA COVID-19-vaccinassocierad trombocytopeni,
Tarmhöjande mat kan sätta stopp för undernäring i barndomen över hela världen
Spindelgiftpeptid kan hjälpa till att stoppa smärta vid irritabelt tarmsyndrom
Tarmmikrobiom kopplat till beteendeproblem hos barn
Länder med äldre befolkningar har högre SARS-CoV-2-infektioner och dödsfall,
Perfectus Biomed ställer ut på IPS -konferensen i Liverpool
Perfectus Biomed -teamet kommer att ställa ut på konferensen Infection Prevention Society (IPS) i Liverpool denna månad. Konferensen kommer att äga rum på Arena and Convention Center i Liverpool 22-24
Studien belyser orsakerna till försvagande tarmvärk
Försvagande tarmvärk är vanligt, men den bakomliggande orsaken är fortfarande oklar. Vanligtvis, det härrör från en tarminfektion som utlöser immunsvar. Dessa kan orsaka att vardagsmat anses vara skad
Alkohol skadar mikrobiom i munnen
En ny studie har visat att alkohol förändrar och skadar den naturliga bakteriemiljön i munnen. Studien med titeln, Att dricka alkohol är förknippat med variation i det humana orala mikrobiomet i en st