Raziskovalci odkrijejo prej neznan odziv v črevesnem mikrobiomu

Črevesni mikrobiom, ki je zbirka številnih koristnih vrst bakterij, je ključnega pomena za naše splošno počutje in dobro zdravje. Nedavne študije povezujejo črevesni mikrobiom z več koristnimi lastnostmi, kot je pomoč pri razvoju našega imunskega sistema in preprečevanje patogenih okužb.

Številni smrtonosni patogeni so gibljivi, kar pomeni, da se lahko spontano premikajo, in njihova sposobnost okužbe temelji na njihovem odzivu na različne okoljske namige. Glavni znaki patogenov so molekule (ali presnovki), ki nastanejo v črevesju. Patogeni različno razlagajo značilne presnovke in jih bodisi pritegnejo bodisi odvrnejo (tj. migrirati proti njim ali stran od njih).

Presnovek indol je primer majhne molekule, ki jo proizvaja mikrobiom, ki je v črevesju bogata in je močan repelent za bakterije. Po besedah ​​dr. Pushkar Lele, docent, in dr. Arul Jayaraman, profesor, na oddelku za kemijsko inženirstvo Artie McFerrin na univerzi Texas A&M, to dejstvo je pripeljalo do preprostega vprašanja:"Zakaj indol, ki ga proizvajajo številne naše koristne bakterijske vrste, ne odganja dobrih črevesnih bakterij skupaj s slabimi?"

Če želite odgovoriti na to vprašanje, raziskovalna skupina, vključno z Lelejem, Jayaraman in dr.Michael Manson z oddelka za biologijo v Texas A&M, preučevali odziv koristnih črevesnih bakterij, E. coli do indola. V članku v Zbornik Nacionalne akademije znanosti , raziskovalci opisujejo odkritje prej neznanega odziva na indol, pri katerem se zdi, da molekula odbija in privlači bakterije. Ta Janusov odgovor - imenovan po rimskem bogu Janusu, ki je imel dva obraza, tisti, ki gleda v prihodnost, in tisti, ki gleda v preteklost - je povezan z načinom, kako indole razlagajo bakterijski kemoreceptorji.

Ugotovili smo, da v E. coli obstajata dva receptorja, ki zaznavajo indol. Čutimo indol kot repelent, in indol zazna kot atraktant. Dolgotrajna izpostavljenost visokim koncentracijam indola desenzibilizira receptor, ki ga razlaga kot repelent. To vodi k temu, da se indol zazna le kot atraktant. "

Dr. Pushkar Lele, docent, Teksaška univerza A&M

Po besedah ​​Jayaramana, Janusov odziv kaže veliko mero prefinjenosti, in odkritje bi lahko vodilo k boljšemu razumevanju kompleksnosti črevesnega mikrobioma. "Koristne bakterije se na površini v črevesju združijo na podlagi nekaterih skupnih značilnosti, "je dejal Jayaraman." Predlagamo, da je ena od teh lastnosti sposobnost proizvajanja ali zaznavanja indola. Bakterije, ki proizvajajo indol, bi se lahko združile in jih pritegnile v niše, kjer so visoke koncentracije indola. "

Ker so bakterije, ki proizvajajo indol v črevesju, običajno vpletene v plast sluzi med drugimi bakterijami, koncentracija indola pada, ko se človek oddaljuje od vira indola. Ker patogeni ponavadi prehajajo skozi črevo relativno daleč od bakterij, ki proizvajajo indol, verjetno ne bodo dolgo časa naleteli na visoke koncentracije indola. Zato niso preobčutljivi za indol, in vsak indol, na katerega naletijo, jih odbije.

Študije še naprej kažejo, da je v črevesju pomembno imeti raznoliko mešanico koristnih bakterij. Po besedah ​​Lele, ta raziskava je korak k razumevanju, kako se lahko črevesni mikrobiom s časom spreminja. "Ključno vprašanje je, "Kako različne vrste bakterij naseljujejo določene niše?" Del tega vprašanja smo obravnavali, "je dejal Lele." Naslednji korak je preučiti odziv več vrst bakterij na mešanico različnih presnovkov, ki jih najdemo v črevesju. "

• Raziskave mikrobiomov odkrivajo novo obliko tolerance na antibiotike
• Raziskovalci ugotavljajo črevesni mikrob, ki nastane kot stranski produkt, povezan s srčno -žilnimi boleznimi