Гут бактерије: изненађујући утицај вируса

Микробиом игра виталну улогу у здрављу. Недавна студија истраживала је како вируси који убијају цревне бактерије утичу на ове микробе. Налази чине већ компликовану слику много више.

Бактериофаги (овде приказани) бројнији су од бактерија.

За више информација о микробиому и како он утиче на ваше здравље, поткрепљени истраживањем, посетите наше посвећено средиште.

Микробиом је истовремено фасцинантан и модеран.

Пораст јавног интереса пружио је подстицај финансирању за проучавање интеракција између нас и наших цревних бактерија.

Научници су сада пронашли везу између микробиома и низа стања, од дијабетеса и гојазности до Паркинсонове болести и депресије.

Захваљујући високом профилу цревних бактерија, полице прехрамбених производа сада су препуне пробиотичких производа.

Упркос широкој доступности и популарности, међутим, мало је доказа који указују на то да пружају многе бенефиције изван малог броја специфичних услова.

Иако научници знају да су микроби у нама витални, смишљање начина за њихово ублажавање ради побољшања здравља и борбе против болести још је далеко.

Примарни разлог за то је блистава сложеност микробиома. То није један, хомогени ентитет, већ свет микроскопских бића који комуницирају, утичу и спречавају своје суседе, способни да међусобно убијају, негују и комуницирају.

Већ у овом тренутку можемо уочити огромне потешкоће у разумевању ситница и микроба, али неки истраживачи испитују следећи ниво сложености: бактериофаге.

Представљамо бактериофаг

Бактериофаги или једноставно фаги су вируси који искључиво уништавају бактерије. Невероватно, фаги премашују број бактерија; тамо где постоје бактерије, ту су фагови у лопатама.

Фагови су такође специфични; имају тенденцију да униште само једну врсту или сој бактерија. Пре појаве антибиотика, научници су користили фаге за борбу против инфекција. Међутим, када су истраживачи открили антибиотике, они су заменили фаге; антибиотици су били јефтинији и лакши за производњу од фага.

Сада, са порастом резистенције на антибиотике, неки истраживачи поново преиспитују идеју фаге терапије.

Наравно, ако фаги убијају бактерије, вероватно ће утицати на микробиом. Истраживачи из болнице Бригхам анд Вомен’с Хоспитал и Института Висс из Бостона, МА, занима их тачно како ови обилни вируси могу утицати на наше цревне бактерије. Резултате своје најновије студије објавили су у часопису Домаћин ћелије и микроба.

„Једно од главних интересовања у мојој лабораторији је разумевање промена у динамици цревног микробиома. Бактериофаги су огромна компонента микробиома, али још увек нису пуно проучавани. "

Виши аутор студије др Георг Гербер

Шта фагови раде?

Иако знамо да фага има у цревима, не знамо много о њиховом понашању.

„Неки људи истражују фаготерапију, користећи фаге да би убили микробе“, каже др. Гербер, „али фаги се такође налазе природно у цревима, истовремено постојећи са остатком екосистема. Желели смо да сазнамо шта раде тамо. “

Да би истражили, истраживачи су користили гнотобиотичке мишеве; одгајали су ове животиње на такав начин да на њима или у њима не живе бактерије.

За почетак су представили мишевима 10 врста бактерија које обично бораве у људским цревима, укључујући Ентероцоццус фаецалис и Есцхерицхиа цоли.

Затим су додали фаге који посебно циљају бактерије које су пресадили мишевима. На пример, Т4 фаг циља Е. цоли, и напади фага ВД13 Е. фаецалис. Затим су пратили успех сваког микроба.

Фаги су специфични ловци: свака врста убија само једну врсту бактерија. Дакле, када су научници увели фаг мишевима, приметили би пад те врсте бактерија. Међутим, утицај на друге бактерије је био изненађујући.

Раширена промена

Научници су показали да иако је било који дати фаг напао само једну врсту бактерија, тај фаг би утицао и на друге врсте; неке врсте су успевале, док су друге опадале.

Гледајући ширу слику, истраживачи су такође проценили низ једињења која производе и бактерије и миш; ово се назива метаболом.

Открили су да када су увели фаг мишевима и бактеријски састав се променио, дошло је и до промена у нивоима одређених биолошки активних хемикалија. Аутори студије пишу:

„Фаги могу да модулирају метаболите, за које је познато да утичу на домаћина сисара.“

Другим речима, један сој вируса може променити врсту или количину биолошких молекула доступних животињи домаћину.

Будуће могућности и још много посла

Доктор Гербер није пропустио широке могућности које ови налази подижу. Каже: „Ово откриће ме фасцинира за праћење и поставља значајна питања: Да ли бисмо могли да користимо фаге да модулирамо ове активности? Да ли би ово могла бити интервенција за стања, попут депресије, где бисте желели да промените ниво неуротрансмитера? “

Наравно, овај експеримент је користио вештачки конструисан микробиом у моделу глодара, што отежава екстраполацију на људе. Међутим, фокусирао се на стицање општег прегледа о томе како фаги могу утицати на популацију бактерија. Како пишу аутори студије:

„Гнотобиотички мишеви, колонизовани ограниченом и познатом, али и даље сложеном колекцијом бактерија, представљају атрактиван модел система за свеобухватно карактеризацију понашања фага у цревном окружењу.“

Ако фаги изврше опсежне промене на микробиому миша, вероватно ће и на људском микробиому. Промене би могле бити различите, али принцип остаје.

Као што смо појаснили у уводу, ефекти микробиома су довољно шкакљиви да би се разумели пре него што фаги уђу у слику, па ће осмишљавање медицинске интервенције бити далеко. Међутим, то засигурно не чини налазе мање занимљивим или вредним тражења.

„Чак и ако се не користе као директни терапеут, наша студија сугерише да су фаги можда добро средство за разумевање потенцијалних ефеката других терапеутских средстава која мењају микробиом“, закључује др. Гербер.