Schadelijke bacteriën leven in gezonde lichamen zonder ziekte te veroorzaken


Schadelijke bacteriën leven in gezonde lichamen zonder ziekte te veroorzaken

Wetenschappers die werken aan een groot project dat alle verschillende microben die in en op een gezond menselijk lichaam leven, hebben een aantal opmerkelijke ontdekkingen gemaakt, waaronder het feit dat Schadelijke bacteriën kunnen in gezonde lichamen leven en samen met hun gastheer en andere microben leven zonder ziekte te veroorzaken .

Deze week ziet de publicatie van diverse papieren uit het Human Microbiome Project (HMP), waaronder twee in Natuur En twee in PLOES ONE .

De Microbiome

De microbiome is de som van alle microben die het lichaam koloniseren: het bestaat uit triljoenen micro-organismen die 10 tot 1 boven de menselijke cellen liggen. De microben bewonen elke hoek en krans van het lichaam en meestal is de relatie een vriendelijke, Omdat ze voedsel helpen verteren, het immuunsysteem versterken en gevaarlijke pathogenen bestrijden.

Colorado University (CU) -Boulder Associate Professor Rob Knight van het BioFrontiers Institute is mede-auteur op de twee Natuur papers. Hij vertelde de pers dat de microbiome slechts 1 tot 3% van de menselijke massa kan vormen, maar speelt een sleutelrol in de gezondheid van de mens.

Een van de fascinerende kenmerken van de microbiome is dat verschillende lichaamssites verschillende gemeenschappen hebben van micro-organismen die zo verschillend van elkaar zijn als de verschillen tussen microbiële gemeenschappen in oceanen en woestijnen.

Ridder zei:

"Door deze microbiële variatie beter te begrijpen, kunnen we zoeken naar genetische biomarkers voor ziekte."

Nog een van de nieuwsgierige eigenschappen die de HMP heeft ontdekt is dat zelfs gezonde mensen lage schadelijke bacteriën dragen, maar zolang het lichaam gezond blijft, veroorzaken ze geen ziekte, ze leven gewoon naast positieve microben.

Ridder zei dat we nu moeten weten waarom: wat gebeurt er dat pathogenen dodelijk worden?

Het Human Microbiome Project (HMP)

Het Human Microbiome Project (HMP) Consortium is een samenwerkingsgroep van meer dan 200 onderzoekers uit 80 onderzoekscentra die georganiseerd en gefinancierd worden door de National Institutes of Health (NIH) in de Verenigde Staten. Het project is sinds 2007 begonnen.

Veel wetenschappers beschouwen nu menselijke lichamen als "supra-organismen", collecties van gemeenschappen die bestaan ​​uit menselijke en microbiële cellen die samen bestaan ​​in een geheel dat meer is dan de som van zijn delen.

Het idee achter de HMP is dat omdat de microbiome meer gevarieerd is dan het genoom, en gemakkelijker te veranderen, het een logischer uitgangspunt geeft voor individueel op maat gemaakte behandelingen, het doel van gepersonaliseerde medicijnen.

Ridder zei dat het HMP de microbiome van veel mensen heeft bemonsterd, om 'beter inzicht te krijgen in variabiliteit en hoe micros samenwerken in complexe gemeenschappen'.

In 2009 publiceerde een team van CU-Boulder en de Washington University School of Medicine in St. Louis, onder leiding van Knight, de eerste atlas van bacteriële diversiteit over het menselijk lichaam in een paper in Wetenschap .

Voor die studie namen ze zwabbermonsters van 27 locaties op de lichamen van 9 vrijwilligers en vonden we mensen hebben persoonlijke bacteriële gemeenschappen die sterk over onze lichamen variëren: degenen op ons voorhoofd hebben een andere handtekening aan degenen aan onze voeten, en Aan degenen in onze navels en die in onze neus.

Nieuwe manier om de microbiome te onderzoeken

Voor de onlangs gepubliceerde 2012 studies, HMP onderzoekers bemonsterde de microbiomen van 242 gezonde Amerikanen: het verzamelen van weefsel op drie verschillende tijden van 15 lichaamssites in 129 mannen en van 18 plaatsen in 113 vrouwen. De plaatsen omvatten de huid, neus, mond, ellebogen en dunne darmen.

Een belangrijk kenmerk van het project is de methode die de onderzoekers gebruikt om de micro-organismen te identificeren. In plaats van afzonderlijke pathogenen te isoleren en te cultiveren, zuiverden en analyseerden ze het menselijke en microbe DNA samen monster per monster, voor meer dan 5000 samples .

Voor de analyse gebruikte ze DNA sequencing machines en computers om specifieke genetische signalen te zoeken die zij wisten, alleen in bacteriën aanwezig. Deze signalen komen uit de variabele ribosomale RNA genen in bacteriën die helpen bij het creëren van cellulaire structuren die eiwitten maken. Hierbij konden de onderzoekers de handtekeningen van verschillende microbiële soorten traceren.

Met behulp van microbiële handtekeningen kunnen de HMP-onderzoekers alle menselijke genoomsequenties negeren en zich richten op bacterieel DNA.

Een andere methode die ze gebruikt, heet "metagenomische" sequencing. Dit bepaalt het DNA van de gehele microbiële gemeenschap en laat bijvoorbeeld de onderzoekers de metabolische mogelijkheden die in de genen van de microbiële gemeenschap worden gecodeerd, bestuderen.

Belangrijkste ontdekkingen over de microbiome

De HMP onderzoekers hebben dat vastgesteld Meer dan 10.000 microbiële soorten bewonen het menselijke 'ecosysteem' . Ridder zei dat ze geloven dat ze nu tussen 81 en 99% van alle genera van micro-organismen in gezonde volwassen Amerikanen hebben gevonden.

Een van de belangrijkste bevindingen was de sterke verschillen in microbiële gemeenschappen in het menselijk lichaam. Bijvoorbeeld, de microbiële gemeenschappen die op de tanden leven zijn verschillend van die in speeksel.

En de meest uiteenlopende verzameling microbes bleek de huid te bewonen, wat waarschijnlijk niet zo verrassend is omdat de huid de belangrijkste barrière tussen het lichaam en de buitenwereld is.

In een van de Natuur Studies, onder leiding van dr. Jeffrey Gordon van Washington University, vonden de onderzoekers dramatische verschillen in darmmikrobes van Amerikanen in vergelijking met mensen uit andere landen zoals Malawi en Venezuela, bij volwassenen en kinderen.

Ridder zei dat ze alleen het oppervlak beginnen te kratten om te bepalen hoe de menselijke microbiome zich ontwikkelt van het kind tot de volwassenheid in verschillende delen van het lichaam en in verschillende landen.

Hij zei dat ze vooral geïnteresseerd waren in hoe niet-westerse bevolkingen niet last hebben van de ziekten die we meestal associëren met een westerse levensstijl, zoals astma, allergieën, obesitas en ontstekingsdarmziekte.

Een andere interessante ontdekking is dat Van de genen die de menselijke stofwisseling beïnvloeden, zijn de meeste van hen in de microbiome en niet in het menselijk genoom .

Het menselijk genoom heeft ongeveer 22.000 genen voor het coderen van eiwitten, maar de menselijke microbiome heeft ongeveer 8 miljoen unieke genen die eiwitten coderen.

De opkomst is, we konden ons voedsel niet verteren en vitale voedingsstoffen absorberen als het niet voor de bacteriën in onze darm was.

Ook bacteriën van darm doen meer dan voedsel afbreken en de bestanddelen daarvan, zoals eiwitten, vetten en koolhydraten, produceren ook goede verbindingen zoals vitaminen en anti-inflammatoire stoffen.

En binnen deze complexiteit van darmprocessen maakten de HMP-onderzoekers nog een opmerkelijke ontdekking: de verspreiding van metabolische processen die door micro-organismen wordt geleverd, is belangrijker dan welke soort werkelijk het werk doet.

Bijvoorbeeld, een gezonde darm zal altijd een gemeenschap van microben bevatten die helpt om vetten te verteren. Maar deze baan hoeft niet elke keer met dezelfde soort te worden gedaan: de onderzoekers hebben gezegd dat het lijkt op de bacteriën die van elkaar knippen.

Het nieuwe onderzoek bevestigde ook bevindingen van eerdere, kleinere studies: dat De componenten van de menselijke microbiome verandering tijdens ziekte . Wanneer een patiënt ziek of antibiotica heeft, kan de soort van de microbiome aanzienlijk verschuiven aangezien één bacteriële soort of een andere aangetast wordt. Uiteindelijk vestigt de microbiome zich in een nieuwe evenwichtstoestand, ook al is de vorige samenstelling niet volledig hersteld.

Kinderen met onverklaarde koorts

Een van de PLoS Studies, onder leiding van Gregory A Storch, de professor Ruth L Siteman in de pediatrie aan de Universiteit van Washington, onderzocht de microben in de neus en bloed van kinderen die plotselinge onverklaarde koorts ontwikkelen. Dit is een veel voorkomend probleem bij baby's jonger dan 3 jaar, en antibiotica worden vaak als voorzorg gegeven, maar dit is ook problematisch omdat het bijdraagt ​​aan antibiotische resistentie.

De onderzoekers in deze studie constateerden dat monsters van de zieke kinderen meer soorten soorten van het virus hadden, sommige van hen waren nieuw, dan monsters van kinderen zonder koorts, die ze ook ter vergelijking hadden genomen.

Terwijl koorts een van de manieren is die het lichaam verdedigt tegen virussen die ziekte kunnen veroorzaken, Uit deze studie blijkt dat zelfs kinderen zonder koorts virussen dragen, maar in lagere aantallen .

Dit stelt de fase voor verder onderzoek in om de verschillen tussen virale infecties met en zonder koorts te onderzoeken, wat leidt tot nieuwe manieren om microbiome kennis in de kliniek toe te passen, aldus de onderzoekers.

Nieuwe organismen gevonden in krukmonsters

In een andere PLoS Studie, onderzoekers van het Genoom Instituut en de Universiteit van Californië, San Francisco, vonden eerder onbekende groepen (taxa) van micro-organismen in stoelmonsters van 11 gezonde personen.

Terwijl zij slechts lage niveaus van deze nog niet-genaamde micro-organismen vonden, stellen de onderzoekers dat ze waarschijnlijk redelijk algemeen zijn omdat ze ze in verschillende mensen vonden.

Toekomstige HMP studies

De HMP onderzoekers plannen nu klinische studies op zoek naar koppelingen tussen de microbiome en de ziekte. Deze omvatten: het onderzoeken van veranderingen in de vaginale microbiome tijdens de zwangerschap; Het onderzoeken van de rol van de darmmicrobioom bij ulceratieve colitis, oesophageale kanker en de ziekte van Crohn; Verder onderzoek van het virale DNA in de neusgaten van kinderen met onverklaarde koorts; Kijken naar de huid microbiome in psoriasis, dermatitis en immunodeficiency; En begrijpen hoe de microbiome bijdraagt ​​tot kinderstoornissen zoals pediatrische buikpijn en darmontsteking.

Bacteriën en virussen - Wat zijn het en hoe kun je een infectie voorkomen? (Video Medische En Professionele 2019).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Medische praktijk