Svet mikroba boravi u crevima svakog ljudskog bića. Ova ogromna mikrobna zajednica, mikrobiome, koja uključuje bakterije i viruse, više puta je pokazala svoju sposobnost da aktivno doprinosi zdravlju i bolesti.
Istraživači su naučili dobar posao o bakterijskim zajednicama koje žive u ljudskom crevu. Na primer, otkrili su da ove bakterije intenzivno metabolizuju hranu koju jedemo, pokrećemo normalan razvoj imunološkog sistema i, na našu štetu, uključuju neke oportunističke mikroorganizme koje mogu izazvati bolest pod određenim uslovima.
S druge strane, doprinosi virusa u gradu u crevima za zdravlje ljudi i bolesti nisu poznati u istoj meri kao i one bakterije. Nova studija objavljena u prirodi Mikrobiologija je to promenila.
Istraživači na lijekom Bailor iz Medicine preuzeli su prednost na projektu da istražuju da li su određeni virusi poznati kao bakteriofonske bakteriofete, koje posebno inficiraju bakterije, ali ne i ljudske ćelije, utiču na razvoj dijabetesa tipa 1. Pošto fagovi vrše pritisak na bakterije koju zarazuju i neki fago genomi kodiraju faktore virulencije i toksine, uloga za određene fage ili zajednice faga u ljudskom zdravlju izgleda verodostojno.
„Mislimo da fagovi mogu uticati na opstanak bakterija ili ponašanja, a to zauzvrat može uticati na zdravlje ljudi“, rekao je prvi autor dr Michael J. Tisa, pomoćnik molekularne virologije i mikrobiologije u Bailologiji.
Trenutna studija ponovo je analizirana uzorka prikupljena kao deo odrednica dijabetesa u okviru mladih (Teddi) studija sa ciljem da se posebno profilira kombinovane zajednice fage-bakterija. Teddi Cohort je sagrađen sa decom koja je ugrožena zbog razvoja imuniteta na ćelije koje proizvode inzulin i / ili dijabetes tipa 1. Prethodne Teddi Studije su istražile da li su bakterije Gut i ljudski virusi uticali na razvoj dijabetesa tipa 1. Iako nisu našli jasnu povezanost sa bakterijama creva, bilo je udruživanje sa ljudskim virusima.
„Fage genetski podaci su već neko vreme dostupni. Naučili smo da su fagni genomi vrlo raznoliki, imaju male sličnosti među njima i vrlo su mali, a to su postavili značajne tehničke izazove njihovoj analizi“, rekao je Tisa. „Približili smo se izazovu razvijanjem novog računarskog alata koji nam je dozvolio da analiziramo fage signale.“
„Koristeći naš novi analitički alat, profilirali smo kombinovane zajednice fage-bakterija u 12.262 uzoraka stolice od 887 učesnika Teddi studije tokom njihove prve četiri godine života“, rekao je ko-dopisni autor dr. Sara J. Javornik Cregeen, asistent molekularne virologije i mikrobiologije u Bailoru. „Sa ovim pristupom ocizirali smo dinamičke promene u sastavu zajednica faga i bakterija u razvoju CH i stekli nove uvide u njihove interakcije.“
Istraživači su otkrili da određene bakterije uspevaju u različitim fazama ljudskog razvoja i to je slično posmatrano za fage u ovoj studiji. „Međutim, tempo na kojem su promenile fage zajednice bila je brža od one bakterija“, rekao je Javornik Cregeen.
„Mislimo da ovo ukazuje na trku na rukama između bakterija i njihovih faloga u kojima bakterije evoluiraju, sticaju mutacije koje im omogućavaju da izbegnu da bi se izbegnule prelaze od faga koji su ih zarazili, a zatim to otvara mogućnost da se zaraznim fagovima zanima Bakterije „, rekao je Tisa.
Kako se odnosi na dijabetes tipa 1, tim nije pronašao nijedne velike fage ili fage zajednice povezane sa većom ili manjom rizikom da razviju bolest u ovoj kohorti. Nalazi ipak doprinose poboljšanoj perspektivi o razvoju mikrobiomije koji odražava dinamičku međusobnu upotrebu faga i bakterija. Mikrobioime počinje da se razvija kako bakterijska vrsta uđu u novorođeno dete i počinju kolonizovati creva.
Kako dete raste, niz bakterijske vrste sledi kao odgovor na promene ishrane i razvoj imunološkog sistema. Ovom bakterijskom sukcesionom sukcesijom, fazične zajednice se takođe menjaju, odražavaju dostupnost bakterija.
„Dok smo mnogo puta analizirali u prvim godinama života, postalo je jasno da je creva svakog učesnika izložena mnogim različitim fazimama od različitih bakterija, što sugeriše da imuni sistem može biti izložen više viriralnoj stimulaciji nego što je prethodno bilo Razmatrano „, rekao je Tisa.
„Nadamo se da će naši nalazi rezultirati boljem razumevanjem interakcija fage-bakterija koje mogu dovesti do poboljšanih terapijskih pristupa bolesti“, rekao je Javornik Cregeen.
„Manipulacija mikrobiome i dalje je obećavajući put da se leči razne bolesti koje uključuju imunološki odgovor, kardiovaskularno zdravlje i funkciju mozga,“ dodao je autor ko-dopisan, dr Joseph Petrosino, predsedavajući i profesor molekularne virologije i mikrobiologija i direktor Centra za metagenomika i istraživanje mikrobiome u Bailoru. Petrosino je takođe Bailor-ov glavni naučni inovacijski službenik i član Sveobuhvatnog Centra Raka Dunchana.
„Kako kliničari pokušavaju da ograniče nepotrebnu antibiotsku upotrebu kao osnovno sredstvo za borbu protiv porast infekcija otpornih na antibiotike, studije poput ove omogućavanja strategija zasnovanih na fazi za oblikovanje mikrobijskih zajednica radi poboljšanja zdravlja i borba protiv zaraznih bolesti.“
Istraživači su zainteresovani da nastave da istražuju odnose između bakterija i faloga. Na primer, kako fagovi utiču na odgovor bakterija u perturbacije kao što su antibiotici, promene ishrane ili uvođenje novih bakterija. Ocenjivanjem vremenskih trendova u crevima razvoja dece, ova studija pomaže da se postavi temelje terapeutike i dijagnostike koji imaju za cilj da iskoriste mikrobiome i njegove birače.
