David Nutt, Cornell Üniversitesi
Bağırsak mikrobiyomu, 1000’e yakın farklı bakteri türüyle dolu, çeÅŸitli bir ortamdır. Dünyanın dört bir yanındaki insan popülasyonları, bağırsak mikrobiyomlarının bileÅŸiminde, saÄŸlıklarını tamamen anlaşılmayan benzersiz ÅŸekillerde etkileyebilecek önemli farklılıklara sahiptir.
Konuları karmaşık hale getiren bağırsak mikrobiyomu araştırmaları, ağırlıklı olarak Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa gibi yüksek gelirli ülkeler için önemli olan sağlık konularına odaklanarak dünyanın sağlık sorunlarının çoğunu dışarıda bıraktı.
Cornell liderliÄŸindeki bir proje, üç küresel popülasyondan – ABD, Fiji ve Guatemala’dan – mikrobiyota ile “insanlaÅŸtırılmış” fareler ve ÅŸiddetli bağırsak enfeksiyonuna karşı dirençleri üzerinde çalışarak bu boÅŸlukların bazılarını doldurmaya çalıştı. AraÅŸtırmacılar, mikrobiyal farklılıkların tek başına bağışıklık tepkilerini ve oldukça hızlı bir ÅŸekilde etkileyebileceÄŸini buldular. Ayrıca, mikrobiyotayı paylaÅŸacak ÅŸekilde fareleri bir arada barındırmanın, enfeksiyona karşı düşük dirençli farelerin daha dirençli hale gelmesine yardımcı olduÄŸunu gözlemlediler.
Grubun 27 Temmuz’da Cell Reports’ta yayınlanan “Bağırsak Mikrobiyota BileÅŸiminin Enterik Enfeksiyona Duyarlılığında CoÄŸrafi Farklılıklar” baÅŸlıklı makalesinin baÅŸ yazarı, Cornell BaÅŸkanlık Doktora Sonrası AraÅŸtırma Görevlisi olan Ana Porras’tır.
Guatemala’daki Duyusal Bozukluk, YaÅŸlanma ve Metabolizma AraÅŸtırmaları Merkezi’nden araÅŸtırmacılarla iÅŸbirliÄŸi içinde yürütülen proje, yardımcı doçent ve Mong Family Sesquicentennial Fakülte Ãœyesi Ilana Brito tarafından mikroplar ve küresel saÄŸlık üzerine 2018 Cornell çalıştayından çıktı. Ekibi yöneten Mühendislik Fakültesi’nde Biyomedikal MühendisliÄŸi.
Brito, doktora sonrası araÅŸtırmasının bir parçası olarak Fiji’den bir mikrobiyom örneÄŸi kohortu yetiÅŸtirerek zaten bir baÅŸlangıç ​​yapmıştı.
Brito, “Dünya genelinde, bağırsak mikrobiyomunda muazzam miktarda çeÅŸitli organizmalar var. Bu farklılıklar, örneÄŸin ABD nüfusunda gördüğümüzden çok daha büyük.” Dedi. “Bu organizmaların saÄŸlıkta veya hastalıkları teÅŸvik etmede oynadığı spesifik nedensel rolleri anlamaya büyük ihtiyaç var.”
Genetik ve diyetten antibiyotik kullanımına, sanitasyon altyapısına ve bulaşıcı hastalıklara maruz kalmaya kadar bir dizi faktör bağırsak mikrobiyom bileÅŸimindeki eÅŸitsizlikleri etkileyebilir . Bu kadar çok deÄŸiÅŸkeni kontrol etmek zor olabilir, bu nedenle araÅŸtırmacılar üç küresel popülasyondan mikrobiyom örnekleri aldı ve bunları 30 mikropsuz fareye koydu, ardından onları E. coli gibi ciddi bağırsak enfeksiyonları için bir model olan Citrobacter rodentium’a maruz bıraktı. nasıl tepki verdiklerini görmek için.
Guatemala mikrobiyotasının en dirençli olduÄŸunu, ardından ABD’nin ardından Fiji’nin izlediÄŸini belirten Brito, “Bu farklı farelerde, bu mikrobiyomların enfeksiyona karşı az ya da çok dirençli olmasına yol açan çok farklı bağışıklık tepkileri alıyorsunuz” dedi. “Ä°lginç olan ÅŸey, enfeksiyona dayanıklılık açısından bu farklılıkları çok kısa sürede sergilemeleriydi. Bu nesiller boyunca olan bir ÅŸey deÄŸil.”
Brito, araÅŸtırmacılar ayrıca fareleri Listeria monocytogenes’e maruz bıraktılar, ancak benzer tepkiler görmediler, bu da mikrobiyomun bağışıklık sisteminin belirli özelliklerini etkilediÄŸini ve diÄŸerlerini etkilemediÄŸini gösteriyor, dedi Brito.
Bir takip deneyinde, araÅŸtırmacılar, fareleri üç küresel bölgeden mikrobiyomlarla birlikte barındırdılar ve onları C. rodentium’a maruz bıraktılar. Fareler birbirlerinin dışkısını tükettiÄŸinden, mikrobiyota aralarında geçiÅŸ yapar, esasen bir insanın mikrobiyota bileÅŸiminin seyahat ederken, diyetlerini deÄŸiÅŸtirirken veya kalıcı olarak göç ederken nasıl deÄŸiÅŸebileceÄŸini taklit eder. AraÅŸtırmacılar, daha az dirençli farelerin mikrobiyota paylaşımından yararlandığını buldular.
Brito, “Hassas fareleri daha esnek hale getirdi” dedi. “Bence bu tür deneylerin bize gösterdiÄŸi ÅŸey, bağırsaktaki bu bakterilerden gelen bu bağışıklık arka planını kısa zaman aralıklarında bile deÄŸiÅŸtirebileceÄŸinizdi. Manipüle edilemeyen baÅŸka ÅŸeyler olabilir, örneÄŸin farklı popülasyonlar onları az çok duyarlı hale getiren genetik farklılıklar, ancak bu mikrobiyom fenotipi daha dövülebilir bir ÅŸeydir.”
Enfeksiyona karşı direnci transfer etme yeteneği, terapötik tedaviler için mikrobiyomu kullanma potansiyelini gösterir.
Brito, “Bence daha geniÅŸ nokta, arka bahçemizin dışında bulduÄŸumuz mikropların saÄŸlık üzerindeki etkilerini incelememiz gerektiÄŸidir.” Dedi. “Farklı saÄŸlık sorunları için dünya çapında mikrobiyom müdahaleleriyle insanların saÄŸlığını nasıl iyileÅŸtirebiliriz? Küresel bir görüşü garanti eder.”
Ortak yazarlar arasında araÅŸtırma destek uzmanı Qiaojuan Shi ve doktora öğrencisi Hao Zhou; Rowan Callahan ’18; ve Guatemala’daki Duyusal Bozukluk, YaÅŸlanma ve Metabolizma AraÅŸtırmaları Merkezi’nden (CeSSIAM) araÅŸtırmacılar.
Daha fazlasını keşfedinDiyabet riski altındaki bebeklerin mikrobiyotaları restore edilebilir
Daha fazla bilgi: Ana Maria Porras ve diğerleri, Bağırsak mikrobiyota bileşimindeki coğrafi farklılıklar, enterik enfeksiyona duyarlılığı etkiler, Hücre Raporları (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109457Günlük bilgileri: Hücre RaporlarıCornell Üniversitesi tarafından sağlanan 318 hisse