Onderzoekers vinden een voorheen onbekende reactie in het darmmicrobioom

Het darmmicrobioom, dat is een verzameling van talrijke nuttige bacteriesoorten, is de sleutel tot ons algehele welzijn en een goede gezondheid. Recente studies hebben het darmmicrobioom in verband gebracht met verschillende gunstige eigenschappen, zoals het helpen bij de ontwikkeling van ons immuunsysteem en het afweren van pathogene infecties.

Veel dodelijke ziekteverwekkers zijn beweeglijk, wat betekent dat ze spontaan kunnen bewegen, en hun vermogen om te infecteren is gebaseerd op hun reactie op verschillende omgevingssignalen. Belangrijke aanwijzingen voor de pathogenen zijn de moleculen (of metabolieten) die in de darm worden geproduceerd. Ziekteverwekkers interpreteren onderscheidende metabolieten anders en worden er door aangetrokken of afgestoten (d.w.z. migreren naar of weg van hen).

De metaboliet indool is een voorbeeld van een door het microbioom geproduceerd klein molecuul dat overvloedig aanwezig is in de darm en een krachtig afweermiddel is voor bacteriën. Volgens Dr. Pushkar Lele, assistent professor, en Dr. Arul Jayaraman, professor, in de Artie McFerrin afdeling Chemical Engineering aan de Texas A&M University, dit feit leidde tot een eenvoudige vraag:"Waarom stoot indool - dat door veel van onze nuttige bacteriesoorten wordt geproduceerd - niet de goede darmbacteriën af samen met de slechte?"

Om deze vraag te beantwoorden, een onderzoeksteam waaronder Lele, Jayaraman en Dr. Michael Manson van de afdeling Biologie van Texas A&M, bestudeerde de reactie van de gunstige darmbacteriën, E. coli tot indol. In een artikel in de Proceedings van de National Academy of Sciences , beschrijven de onderzoekers de ontdekking van een voorheen onbekende reactie op indol, waarin het molecuul bacteriën lijkt af te stoten en aan te trekken. Deze reactie van Janus - genoemd naar de Romeinse god Janus die twee gezichten had, één die in de toekomst kijkt en één die in het verleden kijkt - heeft te maken met de manier waarop indol wordt geïnterpreteerd door de bacteriële chemoreceptoren.

We ontdekten dat er twee receptoren in E. coli zijn die indool detecteren. Je voelt indool als een afweermiddel, en men voelt indool als een lokstof. Langdurige blootstelling aan hoge concentraties indol maakt de receptor ongevoelig die het als een afweermiddel interpreteert. Dit leidt ertoe dat indol alleen als een lokstof wordt waargenomen."

Dr. Pushkar Lele, assistent professor, Texas A&M University

Volgens Jayaraman, de Janus-reactie vertoont een grote mate van verfijning, en de ontdekking zou kunnen leiden tot een beter begrip van de complexiteit van het darmmicrobioom. "Heilzame bacteriën aggregeren op de oppervlakken in de darm op basis van een gemeenschappelijk kenmerk, " zei Jayaraman. "We stellen voor dat een dergelijk kenmerk het vermogen is om indol te produceren of te voelen. Bacteriën die indol produceren, kunnen zich groeperen en aangetrokken worden tot niches waar de indolconcentraties hoog zijn."

Omdat de bacteriën die indool in de darm produceren, meestal verstrikt zijn in slijmlagen tussen andere bacteriën, de indoolconcentratie daalt naarmate men verder weg komt van de bron van indol. Aangezien ziekteverwekkers de neiging hebben om relatief ver door de darm te gaan van de bacteriën die indol produceren, het is niet waarschijnlijk dat ze gedurende een langere periode hoge concentraties indol zullen tegenkomen. Daarom, ze zijn niet gevoelig voor indol, en elke indool die ze tegenkomen stoot ze af.

Studies tonen nog steeds aan dat het belangrijk is om een gevarieerde mix van nuttige bacteriën in de darm te hebben. Volgens Lele, dit onderzoek is een stap in de richting van inzicht in hoe het darmmicrobioom in de loop van de tijd kan veranderen. "De belangrijkste vraag is 'Hoe koloniseren verschillende soorten bacteriën specifieke niches?' We hebben een deel van die vraag behandeld, " zei Lele. "De volgende stap is het onderzoeken van de reactie van meerdere soorten bacteriën op een mix van verschillende metabolieten die in de darm worden gevonden."

Vragen over de Maag

Maaggezondheid voor Baby's

Buikpijn