Teraz, skupina vedcov prišla s novou metódou na rýchlu a komplexnú analýzu každého druhu črevných baktérií, ako aj zoznam druhov nachádzajúcich sa v črevách zdravých ľudí podľa typu a počtu (GutFeelingKB), a nová šablóna podávania správ s názvom Fecal Biome Population Report (FecalBiome), ktorá uľahčí pochopenie toho, čo sa presne deje v čreve.
Kryštálová štruktúra predpokladanej beta-galaktozidázy z Bacteroides fragilis. Image Credit:Národné inštitúty zdravia Mikroorganizmy, alebo mikróby, sú tu už veľmi dlho, a formujú vonkajšie aj vnútorné prostredie ľudských bytostí. Slovo „mikrobióm“ vymyslel Joshua Lederberg v roku 2001, ako spôsob, akým je možné zamerať pozornosť vedcov na viacnásobné interakcie medzi mikróbmi, ktoré prebývajú v našich telách a v nich, a ich súhra s našou fyziológiou človeka. Termín bol teraz definovaný ako „viacdruhové spoločenstvo mikroorganizmov v akomkoľvek prostredí:hostiteľ, biotop, alebo ekosystém. “ Zďaleka to nie sú len útočníci zameraní na naše zničenie, ľudský mikrobióm obsahuje celý živý svet, prináša kompletný a veľmi rozmanitý súbor génov, ktoré na seba pôsobia a menia sa, a majú tiež vplyv na ľudské zdravie. Táto mikrobiálna genetická zmes sa nazýva metagenóm. Projekt Human Microbiome Project (HMP) začal v roku 2008 a pomohol katalyzovať väčšiu charakterizáciu a porozumenie fungovaniu týchto komunít.
Výskum črevných mikrobiómov vyžaduje vysoko výkonný presný zber a analýzu dát, ako aj zariadenia na organizovanú integráciu spracovaných údajov na ukladanie, zdieľanie a prístup medzi výskumnými skupinami. Väčšina predchádzajúcich štúdií sa zameriavala na konkrétne gény alebo skupiny organizmov, vynechávajúc veľké segmenty mikrobiálnych genómov. Tiež, rôzne referenčné štandardy viedli k rôznym tvrdeniam o črevnom zložení.
Baktérie Bacteroides fragilis, jedna z hlavných zložiek normálneho mikrobiómu ľudského čreva, 3D ilustrácia Kredit:Kateryna Kon / Shutterstock V skutočnosti, väčšina štúdií o metagenóme používa iba malú referenčnú sadu sekvencií nukleových kyselín z už vybraných mikróbov alebo mikrobiálnych génov. Je to kvôli obtiažnosti párovania experimentálnych údajov s kompletnou nukleotidovou databázou dostupnou s NCBI (NCBI-nt). Avšak, nové algoritmy môžu teraz využívať tieto algoritmy na umožnenie presnejšej analýzy experimentálnych údajov na získanie profilu mikrobiálnej hojnosti.
Táto práca stavia na tomto základe a vytvára vedomostnú základňu Gut Feeling - GutFeelingKB - so vzorkami od zdravého súboru účastníkov. Tieto vzorky črevnej mikroflóry boli sekvenované, aby sa získal obraz o tom, ako vyzerá zdravý črevný metagenóm. Číslo vzorky bolo vyplnené pomocou ďalších 50 náhodne vybraných sekvencií z HMP.
Vedci tiež zhromaždili zostavené susediace sekvencie, alebo contigs, ktoré nezodpovedajú žiadnej sekvencii NCBI-nt, ale dajú sa detegovať v zdravých vzorkách výkalov. Contigs sú teda temná hmota, nerozpoznateľné žiadnou známou sekvenciou nukleových kyselín, ktoré však môžu byť zabudované do sekvencií po 10, 000 nukleotidov alebo viac. Táto dĺžka bola zvolená tak, aby sa znížil počet cudzích (artefaktových) kontím tmavej hmoty, pričom stále obsahovala mikrobiálnu temnú hmotu. GutFeelingKB je teda komplexnou základňou znalostí o mikrobióme zdravého ľudského čreva.
Toto sa potom použilo ako referencia na vytvorenie štandardnej šablóny nahlasovania, kde je možné hlásiť jednotlivé mikrobiómy, umožniť priame porovnanie výsledkov medzi štúdiami a vzorkami.
Vedci tiež vytvorili nový pracovný postup pomocou niekoľkých počítačových programov a filtrovanej databázy črevných mikrobiálnych sekvencií s názvom Filtered-nt, obsahuje takmer 35, 000, 000 sekvencií, ktoré umožňujú biologicky relevantnú interpretáciu sekvencií vzoriek, pričom ponúka uistenie, že bol zahrnutý celý známy priestor sekvencie.
Preto GutFeelingKB predstavuje dôkladne upravenú zbierku nukleotidových sekvencií s metadátami 157 organizmov v 60 rodoch.
Mikrobióm zdravého človeka teda obsahuje členy z 8 fylov, 18 rodín, 60 rodov a 109 druhov, väčšinou z kmeňa Firmicutes (40%) a Bacteroidetes (20%). Ďalších 20% pochádza z aktinobaktérií. Medzi firmami, viac ako polovica je Clostridia, tesne za ním Bacteroides, Bifidobaktérie, Enterobaktérie a laktobacily.
Všetky vzorky boli pozitívne na 84 zo 109 organizmov, čo pravdepodobne predstavuje hlavný zoznam druhov.
Avšak, Je dôležité poznamenať, že na celom svete boli zmapované konkrétne organizmy, ktoré nie sú na GutFeelingKB, ako sú Fusobacteria, niektoré druhy Actinobacter a Bacteroides. Funkciou tejto platformy bude fungovať ako štartovacia rampa na porovnávanie výsledkov analýzy vzoriek od zdravých jedincov, a poskytnúť viac informácií o zmenách pozorovaných pod vplyvom diétnych faktorov, choroby a lieky.
Bacteroides je jediným najrozšírenejším rodom v mnohých krajinách, v zdraví. Tieto sú vo vnútri čreva všeobecne prospešné, ale ak uniknú, chopia sa šance spôsobiť infekcie, ktoré sú často odolné voči liekom a môžu viesť k 20% úmrtnosti. Avšak, v čreve sú ochranné proti iným patogénom a pomáhajú štiepiť sacharidy v strave.
Podobne, Bifidobaktérie sú jednými z prvých osadníkov čreva. často sa nachádzajú v probiotikách, a produkujú dôležitý acetát mastných kyselín s krátkym reťazcom (SCFA), ktorý posilňuje črevnú epiteliálnu bariéru proti infekcii. Jeden kmeň Bifidobacterium longum bol nájdený u jedného jedinca v obzvlášť dlhej skupine ľudí v Číne.
Počet bifidobaktérií sa zvyšuje s vyšším príjmom bielkovín, a hlavne s rastlinnými bielkovinami. Rozpustná vláknina v potrave tiež podporuje jej rast. Akkermansia je spojená s nasýtenými tukmi a kyselinou linolovou, ale sú negatívne spojené s polynenasýtenými mastnými kyselinami (PUFA). Bacteroides ovatus rastie v počte so zvýšeným príjmom potravy, obezita a obvod pása. Tieto príklady nám pomáhajú pochopiť, ako možno tieto čísla použiť na prijatie opatrení v oblasti zdravia na nápravu nerovnováhy mikrobiómov v budúcnosti.
Šablóna podávania správ zverejnená v tejto štúdii má nahradiť neštandardizované formáty používané rôznymi komerčnými a výskumnými skupinami, čo sťažuje ich interpretáciu a porovnávanie. Konvertuje údaje z výskumu na klinickú správu, pomáha zaistiť, aby bol okamžite použiteľný.
FecalBiome má tri domény, Ukážka, Pacient a výsledok, pripomínajúce správu z metabolického panelu. Spolupracovníkom tiež umožňuje rýchlo zdieľať množstvo informácií, keď sa výskum uskutočňuje v širokom spektre miest. Hranicu pre podávanie správ je možné individuálne nastaviť podľa účelu štúdie. Oznamuje hojnosť, priemerný počet a informácie o prítomných mikróboch.
Táto správa teda umožňuje prepojenie výskumu črevných baktérií s zrozumiteľnými zdravotnými informáciami, čo je dôležité pre lekársku prax a pacienta. Umožňuje tiež ľahké porovnanie medzi štúdiami. Pomôže to rýchlejšie preskúmať výrobky nahradzujúce črevo, a pomôcť medicíne založenej na dôkazoch napredovať.
Štúdia bola zverejnená 11. septembra 2019, v PLUS JEDEN .
Netesné črevo a vesmírny let - mechanizmus odhalený
Genetika môže ovplyvniť zloženie mikrobiómu viac ako faktory životného prostredia
Vedci manipulujú s bakteriálnymi druhmi v čreve pomocou diéty
Alergie súvisiace s vyššou spotrebou nezdravého jedla,
Extrakt z xylitolu a grapefruitových jadier sľubuje prevenciu pred infekciou SARS-CoV-2,
Pľúcny mikrobióm predpovedá závažnosť ochorenia COVID-19
Horná endoskopia
Ak máte chronické pálenie záhy, bolesť brucha alebo hrudníka, nevoľnosť, a vracanie, alebo iné problémy, ktoré zrejme pochádzajú z horného tráviaceho systému, môžeme odporučiť hornú endoskopiu. Tiež z
Vedci manipulujú s bakteriálnymi druhmi v čreve pomocou diéty
Vedci z Lekárskej fakulty Stanfordskej univerzity dokázali, že manipuláciou so stravou na myšacom modeli je možné uprednostniť štepenie špecifického bakteriálneho kmeňa pred inými. Kredit:
Štúdia objasňuje príčiny oslabujúcej bolesti čriev
Oslabujúca bolesť čriev je bežná, ale základná príčina je stále nejasná. Zvyčajne pochádza z črevnej infekcie, ktorá vyvoláva imunitné reakcie. Môžu spôsobiť, že každodenné potraviny budú považované z