Zamršenosti načina na koji se crevne bakterije prilagođavaju svom okruženju tek treba da budu u potpunosti istražene. Istraživači sa Helmholc instituta za istraživanje infekcija zasnovanih na RNK (HIRI) u Vircburgu i Univerziteta Kalifornije, Berkli, SAD, sada su uspešno zatvorili prazninu u ovom znanju.
Oni su identifikovali malu ribonukleinsku kiselinu (sRNA) koja utiče na osetljivost crevnog patogena Bacteroides thetaiotaomicron na specifične antibiotike. Nalazi, objavljeni danas u časopisu Nature Microbiologi, mogli bi poslužiti kao osnova za nove terapije koje se bave crijevnim bolestima i suzbijanjem otpornosti na antibiotike.
Crijeva, složen ekosistem brojnih mikroorganizama, igra ključnu ulogu u ljudskom blagostanju. Faktori kao što su promene u ishrani, lekovi ili žučne soli mogu uticati na mikrobiom, utičući na zdravlje. Među preovlađujućim crevnim bakterijama kod ljudi su Bacteroides thetaiotaomicron. Ovi crevni mikrobi igraju ulogu u razgradnji polisaharida tokom varenja, doprinoseći ljudskom zdravlju.
Ipak, oni takođe mogu da promovišu infekcije kada je ekosistem neuravnotežen, na primer nakon tretmana antibioticima. Međutim, molekularni mehanizmi koji omogućavaju ovim crevnim mikrobima da se prilagode svom okruženju ostaju uglavnom nepoznati.
„Moja grupa i ja želimo da razumemo kako se Bacteroides thetaiotaomicron prilagođava promenljivim uslovima u crevima“, kaže Aleksandar Vesterman, sumirajući cilj studije. Inicijator istrage je vođa istraživačke grupe na Helmholc institutu za istraživanje infekcija zasnovanih na RNK (HIRI) u Vircburgu, mestu Braunšvajg Helmholc centra za istraživanje infekcija (HZI) u saradnji sa Julius-Makimilians-Universitat Vurzburg ( JMU).
Da bi osvetlili transkripcione mreže u Bacteroides thetaiotaomicron, HIRI naučnici su sarađivali sa istraživačima sa Univerziteta u Kaliforniji, Berkli, SAD, kako bi mapirali jedinice transkripcije i profilisali njihov izraz u različitim eksperimentalnim uslovima.
Upoređujući ove informacije o ekspresiji gena sa podacima o fitnesu dobijenim iz literature iz genetski modifikovanih bakterijskih varijanti, istraživački tim je uspeo da stekne holistički pogled na regulatorne mreže i funkcionalnu ulogu sRNA u adaptaciji bakterija. „Naši nalazi nude nove uvide u složenu interakciju između ekoloških znakova, ekspresije gena i bakterijske sposobnosti“, kaže Vesterman, koji je takođe profesor na JMU.
Istraživači su, proučavajući sadržaj nukleinske kiseline Bacteroides thetaiotaomicron, identifikovali specifičan regulatorni RNK molekul — malu RNK (sRNA) — koja utiče na osetljivost bakterije na tetraciklinske antibiotike.
„Otkrićem sRNA MasB i njenom ulogom u modulaciji osetljivosti na antibiotike, otkrili smo prethodno nekarakteristični regulatorni mehanizam“, kaže prvi autor i postdoktorski istraživač Danijel Rajan. Rezultati pružaju informacije o uticaju tretmana antibioticima na članove mikrobiote. Na osnovu toga, mogle bi se razviti nove strategije za sprečavanje kolateralnog oštećenja korisnih bakterija izazvanih antibioticima i poboljšati terapiju.
Nalazi predstavljaju dragocenu prednost za zajednicu mikrobioma: sveobuhvatni atlas transkriptoma, koji je javno dostupan preko veb pretraživača „Theta-Base“, predstavlja priliku za proučavanje više sRNA i istraživanje njihovih funkcija u ovom kontekstu.
„Biologija RNK bakterija Bacteroides i drugih članova crevnog mikrobioma je još uvek slabo shvaćena. Istraživački poduhvati ove vrste postavljaju osnovu za buduća istraživanja, nudeći temeljni resurs za dalja istraživanja“, kaže Vesterman.
