David Nutt, Cornell Üniversitesi
Bağırsak mikrobiyomu, 1000’e yakın farklı bakteri türüyle dolu, çeşitli bir ortamdır. Dünyanın dört bir yanındaki insan popülasyonları, bağırsak mikrobiyomlarının bileşiminde, sağlıklarını tamamen anlaşılmayan benzersiz şekillerde 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 liderliğindeki bir proje, üç küresel popülasyondan – ABD, Fiji ve Guatemala’dan – mikrobiyota ile “insanlaştırılmış” fareler ve şiddetli bağırsak enfeksiyonuna karşı dirençleri üzerinde çalışarak bu boşlukların bazılarını doldurmaya çalıştı. Araştırmacılar, mikrobiyal farklılıkların tek başına bağışıklık tepkilerini ve oldukça hızlı bir şekilde etkileyebileceğini buldular. Ayrıca, mikrobiyotayı paylaşacak şekilde fareleri bir arada barındırmanın, enfeksiyona karşı düşük dirençli farelerin daha dirençli hale gelmesine yardımcı olduğunu gözlemlediler.
Grubun 27 Temmuz’da Cell Reports’ta yayınlanan “Bağırsak Mikrobiyota Bileşiminin Enterik Enfeksiyona Duyarlılığında Coğrafi Farklılıklar” başlıklı makalesinin baş yazarı, Cornell Başkanlık Doktora Sonrası Araştırma Görevlisi olan Ana Porras’tır.
Guatemala’daki Duyusal Bozukluk, Yaşlanma ve Metabolizma Araştırmaları Merkezi’nden araştırmacılarla işbirliği içinde yürütülen proje, yardımcı doçent ve Mong Family Sesquicentennial Fakülte Üyesi Ilana Brito tarafından mikroplar ve küresel sağlık üzerine 2018 Cornell çalıştayından çıktı. Ekibi yöneten Mühendislik Fakültesi’nde Biyomedikal Mühendisliği.
Brito, doktora sonrası araştırmasının bir parçası olarak Fiji’den bir mikrobiyom örneği kohortu yetiştirerek zaten bir başlangıç yapmıştı.
Brito, “Dünya genelinde, bağırsak mikrobiyomunda muazzam miktarda çeşitli organizmalar var. Bu farklılıklar, örneğin ABD nüfusunda gördüğümüzden çok daha büyük.” Dedi. “Bu organizmaların sağlıkta veya hastalıkları teşvik 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 bileşimindeki eşitsizlikleri etkileyebilir . Bu kadar çok değişkeni kontrol etmek zor olabilir, bu nedenle araştırmacılar 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 olduğunu, ardından ABD’nin ardından Fiji’nin izlediğini belirten Brito, “Bu farklı farelerde, bu mikrobiyomların enfeksiyona karşı az ya da çok dirençli olmasına yol açan çok farklı bağışıklık tepkileri alıyorsunuz” dedi. “İlginç olan şey, enfeksiyona dayanıklılık açısından bu farklılıkları çok kısa sürede sergilemeleriydi. Bu nesiller boyunca olan bir şey değil.”
Brito, araştırmacılar ayrıca fareleri Listeria monocytogenes’e maruz bıraktılar, ancak benzer tepkiler görmediler, bu da mikrobiyomun bağışıklık sisteminin belirli özelliklerini etkilediğini ve diğerlerini etkilemediğini gösteriyor, dedi Brito.
Bir takip deneyinde, araştırmacılar, fareleri üç küresel bölgeden mikrobiyomlarla birlikte barındırdılar ve onları C. rodentium’a maruz bıraktılar. Fareler birbirlerinin dışkısını tükettiğinden, mikrobiyota aralarında geçiş yapar, esasen bir insanın mikrobiyota bileşiminin seyahat ederken, diyetlerini değiştirirken veya kalıcı olarak göç ederken nasıl değişebileceğini taklit eder. Araştırmacılar, daha az dirençli farelerin mikrobiyota paylaşımından yararlandığını buldular.
Brito, “Hassas fareleri daha esnek hale getirdi” dedi. “Bence bu tür deneylerin bize gösterdiği şey, bağırsaktaki bu bakterilerden gelen bu bağışıklık arka planını kısa zaman aralıklarında bile değiştirebileceğinizdi. Manipüle edilemeyen başka şeyler olabilir, örneğin farklı popülasyonlar onları az çok duyarlı hale getiren genetik farklılıklar, ancak bu mikrobiyom fenotipi daha dövülebilir bir şeydir.”
Enfeksiyona karşı direnci transfer etme yeteneği, terapötik tedaviler için mikrobiyomu kullanma potansiyelini gösterir.
Brito, “Bence daha geniş nokta, arka bahçemizin dışında bulduğumuz mikropların sağlık üzerindeki etkilerini incelememiz gerektiğidir.” Dedi. “Farklı sağlık sorunları için dünya çapında mikrobiyom müdahaleleriyle insanların sağlığını nasıl iyileştirebiliriz? Küresel bir görüşü garanti eder.”
Ortak yazarlar arasında araştırma destek uzmanı Qiaojuan Shi ve doktora öğrencisi Hao Zhou; Rowan Callahan ’18; ve Guatemala’daki Duyusal Bozukluk, Yaşlanma ve Metabolizma Araştırmaları Merkezi’nden (CeSSIAM) araştırmacılar.
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
