Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Pępek jak Afryka dla pierwszych podróżników

Recommended Posts

Podczas pierwszej fazy testów DNA w ramach Projektu Bioróżnorodności Pępka (Belly Button Biodiversity) przeanalizowano dotąd zaledwie 95 próbek, a już natrafiono na 1400 szczepów bakteryjnych. Co ciekawe, aż 662 nie da się przypisać do jakieś rodziny, co sugeruje, że są nowe dla nauki - twierdzi szef zespołu Jiri Hulcr z Uniwersytetu Stanowego Północnej Karoliny.

Początkowo cel badań był raczej popularnonaukowy (chodziło o zwiększenie zainteresowania mikrobiologią oraz przekonanie ludzi, że bakterie nie zawsze muszą wywoływać choroby), ale szybko okazało się, że wyniki będą naprawdę interesujące, tym bardziej że mikrobiom wydaje się w dużym stopniu wpływać na nasze zdrowie i fizjologię. Pępek to idealne miejsce na skórze, ponieważ nie jest tak często ścierany jak inne regiony naszego największego organu, poza tym nie dociera tu zbyt wiele związków chemicznych z kosmetyków. Osoby, które wyraziły chęć wzięcia udziału w projekcie, pobrały sobie wymazy z pępka, a następnie mikrobiolodzy odczytali bakteryjne sekwencje genu kodującego rybosomalne RNA 16S.

Mikroflorą własnego pępka zainteresowali się nie tylko "zwykli" ludzie, ale także osobistości znane w świecie nauki, np. znany amerykański pisarz naukowy i bloger Carl Zimmer. Ten ostatni przeżył nawet pewien szok, dowiadując się, że ma w pępku bakterie Georgenia soli, które wcześniej wykryto w azjatyckich glebach.

Hulcr porównuje początkowy etap badania mikroflory pępka do pierwszych europejskich wypraw na Czarny Ląd. Noah Fierer z University of Colorado w Boulder, jeden z członków pionierskiej ekipy, opisuje trudności związane z określeniem gatunków bakterii. Mikroby klasyfikowano z użyciem operacyjnych jednostek taksonomicznych, do których trafiały gatunki, w przypadku których sekwencje genu kodującego rybosomalne RNA 16S różniły się o 3% lub mniej. Fierer tłumaczy jednak obrazowo, że przy odniesieniu tego sposobu systematyzowania do ssaków psy i koty znalazłyby się w jednej grupie.

W pępku odkryto wiele różnych bakterii, ale zaledwie 40 gatunków stanowi aż 80% tutejszej populacji.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dostarczanie wraz z dietą odpowiednich typów włókien jest konieczne, by mogły się rozwijać prozdrowotne bakterie mikrobiomu jelit, zauważyli naukowcy z Wydziału Medycyny Washington University. Badania prowadzono na myszach, których jelita skolonizowano ludzkim mikrobiomem. Użyto przy tym nowych technik badania całego procesu odżywiania się.
      Naukowcy odkryli, że istnieją włókna, które pomagają w rozwoju pożytecznych dla nas mikroorganizmów i sprawdzili, które składniki tych włókien mają tak korzystny wpływ. Opracowali również sztuczną molekułę, która działała jak czujnik pozwalający monitorować procesy zachodzące w jelitach.
      Jesteśmy świadkami rewolucji w naukach o żywieniu. Dysponujemy bowiem zaawansowanymi narzędziami analitycznymi, które pozwalają nam na zidentyfikowanie konkretnych molekuł wchodzących w skład pożywienia. W ten sposób tworzymy zbiory informacji na temat składników odżywczych, co daje nam możliwość zrozumienia, w jaki sposób mikroorganizmy wchodzące w skład mikrobiomu jelit wykrywają i przekształcają te składniki w potrzebne im i nam produkty. Zrozumienie, jakich składników poszukują korzystne dla naszego zdrowia bakterie jest kluczem do stworzenia pokarmów poprawiających zdrowie, mówi główny autor badań, profesor Jeffrey I. Gordon, dyrektor Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology.
      Nie od dzisiaj wiemy, że włókna w diecie pomagają w utrzymaniu zdrowia. Jednak zachodnia dieta jest uboga w owoce, warzywa, nasiona strączkowe i pełna ziarno. Włókna zawierają olbrzymie bogactwo różnorodnych złożonych molekuł. Dotychczas jednak nie wiadomo, które ze składników włókien są wykorzystywane przez bakterie mikrobiomu i które są dla nas najbardziej korzystne. Jako, że w ludzkim genomie występuje niewiele genów związanych z rozkładaniem włókien, a z kolei bakterie mikrobiomu mają bogate zestawy takich genów, nasza zdolność do trawienia włókien jest uzależniona od bakterii.
      Na potrzeby najnowszych badań naukowcy przyjrzeli się 34 różnym typom włókien, które zostały im dostarczone przez koncern Mondelez International. W przeszłości koncern nosił nazwę Kraft Foods, a obecnie jest właścicielem takich marek jak Belvita, Oreo, LU, Milka, Cadbury, TUC, Toblerone czy Alpen Gold. Wśród dostarczonych włókien były i takie, które nie są wykorzystywane w produkcji żywności, jak np. skórki z warzyw i owoców czy łuski z nasion.
      Badania rozpoczęto od hodowli myszy w sterylnych warunkach, których jelita skolonizowano bakteriami pochodzącym z jelit zdrowego człowieka. Genom tych mikroorganizmów został zsekwencjonowany i zachowany w bazie danych. Myszy posiadające ten modelowy ludzki mikrobiom były początkowo żywione ludzką dietą zawierającą dużo tłuszczów nasyconych a mało włókien. Następnie na podstawie tej diety stworzono 144 diety zawierające różne ilości i rodzaje włókien. Naukowcy szczegółowo monitorowali wpływ tych dodanych włókien na liczbę i rodzaj bakterii w jelitach myszy oraz sprawdzali ekspresję białek kodowanych przez genomy tych bakterii.
      Mikroorganizmy są wspaniałymi nauczycielami. Ich geny, które reagują na różne włókna, dostarczyły nam ważnych informacji na temat rodzajów molekuł, jakie w konkretnych włóknach były wykorzystywane przez bakterie, mówi Gordon.
      Jeden z głównych autorów badań, doktor Michael L. Patnode, wyjaśnia: nasze analizy pozwoliły na zidentyfikowanie włókien, które w sposób selektywny wpływały na bakterie z rodzaju Bacterioides. W wyniku eksperymentów dowiedzieliśmy się, że w włóknie z groszku aktywnym składnikiem molekularnym jest pewien typ polisacharydu o nazwie arabinan, podczas gdy w pektynie pochodzącej ze skórki pomarańczy Bacterioides poszukują polisacharydu o nazwie homogalakturonan, który pomaga im w namnażaniu się.
      Tak szczegółowe rozróżnienie było możliwe dzięki stworzeniu sztucznych molekuł zawierających mikroskopijne szklane kule magnetyczne. Na powierzchni każdej z kul nałożono konkretny polisacharyd z włókna, który dodatkowo oznaczono fluorescencyjnym znacznikiem. Molekuły takie jednocześnie wprowadzono do jelit myszy żywionych różnymi dietami, u których występowały różnej wielkości kolonie Bacterioides. Molekuły, po przejściu przez przewód pokarmowy myszy, były zbierane i badano ilość polisacharydów, jaka pozostała na powierzchni kul. To działało jak czujnik biologiczny, który pozwalał nam sprawdzić, jak obecność różnych gatunków Bacterioides wpływa na zdolność populacji bakterii do przetwarzania różnych polisacharydów. Byliśmy też w stanie badać stopień rozkładu włókien, dodaje Patnode.
      Bacterioides to najliczniej występujący rodzaj bakterii w ludzkim przewodzie pokarmowym. Okazało się też, że różne rodzaje Bacterioides bezpośrednio konkurują ze sobą o dostęp do zasobów, podczas gdy inne ustępują przed sąsiadującymi koloniami. Zrozumienie tych interakcji jest bardzo ważne dla stworzenia żywności, która w optymalny sposób będzie działała na mikrobiom jelit.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bakterie z blaszek miażdżycowych są prozapalne. Wg naukowców, może to prowokować reakcję zapalną oraz destabilizację i pękanie blaszek, a to z kolei groziłoby zawałem.
      Zespół, który przedstawił uzyskane wyniki na tegorocznym kongresie Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego, oceniał wkład mikrobiomu w niestabilność blaszek miażdżycowych.
      Akademicy zebrali grupę 30 pacjentów z ostrym zespołem wieńcowym (ang. Acute Coronary Syndrome, ACS) i 10 chorych ze stabilną chorobą wieńcową. Z próbek kału wyizolowano bakterie mikroflory jelitowej. Bakterie blaszek miażdżycowych wyekstrahowano z cewnika balonowego.
      Porównanie mikroflory jelitowej i z blaszek miażdżycowych pokazało, że w przypadku tej pierwszej skład był heterogeniczny, z zaznaczoną obecnością Bacteroidetes i Firmicutes. Blaszki miażdżycowe zawierały zaś głównie proteobakterie i Actinobacteria o fenotypie prozapalnym.
      To sugeruje wybiórczą retencję prozapalnych bakterii w blaszkach miażdżycowych, co może prowokować reakcję zapalną i pękanie blaszek - podkreśla Eugenia Pisano z Polikliniki Gemelli.
      Analizy ujawniły także różnice mikrobiomu jelitowego pacjentów z ostrym zespołem wieńcowym i stabilną chorobą wieńcową. Osoby z ACS miały więcej Firmicutes, Fusobacteria i Actinobacteria, podczas gdy Bacteroidetes i proteobakterie były liczniejsze u pacjentów ze stabilną chorobą wieńcową.
      Odkryliśmy odmienny skład mikrobiomu pacjentów z ACS i stabilną chorobą wieńcową. Różne związki wytwarzane przez te bakterie mogą wpływać na destabilizację blaszki i zawał. Potrzeba dalszych badań, by sprawdzić, czy metabolity oddziałują na niestabilność blaszki - opowiada Pisano.
      Włoszka dodaje, że jak dotąd badania nie wykazały bezsprzecznie, że zakażenia i wynikające z nich stany zapalne są bezpośrednio zaangażowane w proces destabilizacji blaszki i zapoczątkowanie zawału; antybiotyki przeciw Chlamydophila pneumoniae nie zmniejszyły np. ryzyka zdarzeń sercowych.
      Choć nasze studium było niewielkie, uzyskaliśmy ważne wyniki, które "reaktywowały" twierdzenie, że przynajmniej w pewnej podgrupie pacjentów wyzwalacze zapalne mogą odgrywać bezpośrednią rolę w destabilizacji blaszki. Dalsze badania pokażą, czy i u kogo antybiotyki mogą zapobiec zdarzeniom sercowo-naczyniowym.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bakterie mikrobiomu wpływają na reakcję na leki. Amerykanie zidentyfikowali bakterie jelitowe, które metabolizują ponad 150 doustnych leków.
      Możliwe, że da się wykorzystać geny czy gatunki bakteryjne do przewidywania zdolności mikroflory jelitowej danej osoby do metabolizowania leku - podkreśla Maria Zimmermann-Kogadeeva z Uniwersytetu Yale. To pierwszy krok w kierunku zidentyfikowania biomarkerów, które pomogą lekarzom przepisywać leki, które są najbezpieczniejsze i najbardziej skuteczne dla danego pacjenta.
      Przez długi czas uważano, że metabolizowanie leków jest rolą wyłącznie narządów, np. wątroby. Badania metabolizmu leków zazwyczaj nie oceniają wkładu mikrobiomu. Jednak anegdotyczne przykłady leków metabolizowanych przez mikroflorę pojawiały się w ostatniej dekadzie - dodaje Andrew Goodman.
      By sporządzić mapę połączeń między mieszkańcami jelit i lekami, naukowcy sprawdzali, czy i jak każdy z 271 doustnych leków jest chemicznie modyfikowany przez 76 rodzajów bakterii z ludzkiego przewodu pokarmowego. Okazało się, że prawie 2/3 leków były metabolizowane przez co najmniej 1 gatunek bakterii.
      W dalszym etapie autorzy raportu z pisma Nature sporządzili biblioteki genetyczne wybranych bakterii metabolizujących leki. Dzięki temu można było systematycznie zidentyfikować wiele genów odpowiedzialnych za chemiczne transformacje substancji.
      Stwierdzono, że liczba tych genów różni się zacznie u zdrowych osób, co może wyjaśniać, czemu mikrobiomy pewnych ludzi metabolizują leki szybko, podczas gdy u innych modyfikują te same leki wolno lub wcale.
      Mam nadzieję, że to badanie stanowi pierwszy krok w rozumieniu wkładu mikrobiomu do metabolizmu leków - podsumowuje Goodman.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Oznaczany jako E171 tlenek tytanu(IV) - biel tytanowa - występuje w licznych produktach, m.in. majonezie czy paście do zębów. Stykamy się z nim codziennie, a ostatnie badania naukowców z Uniwersytetu w Sydney pokazały, że wpływa on na mikrobiom i może wyzwalać różne choroby, np. raka jelita grubego i nieswoiste zapalenia jelit (ang. inflammatory bowel diseases, IBD).
      Celem tego badania jest pobudzenie dyskusji o nowych standardach i regulacjach, tak by zagwarantować bezpieczne wykorzystywanie nanocząstek w Australii i na świecie - podkreśla prof. Wojciech Chrzanowski.
      Choć nanocząstki były/są powszechnie wykorzystywane w lekach, pokarmach, ubraniach itp., możliwe ich oddziaływania, zwłaszcza długoterminowe, nadal są słabo poznane.
      Spożycie E171 znacząco wzrosło w ciągu ostatniej dekady. Mimo że jest dopuszczony do wykorzystywania w żywności, nie ma dostatecznych dowodów na jego bezpieczeństwo. W tym kontekście warto np. zauważyć, że 17 kwietnia Francja wprowadziła rozporządzenie, na mocy którego zakazano sprzedaży produktów zawierających E171; zakaz ma wejść w życie 1 stycznia przyszłego roku i będzie obowiązywać przez rok.
      Od dawna wiadomo, że skład produktów ma wpływ na fizjologię i stan zdrowia, ale rola dodatków do żywności jest słabo poznana - podkreśla Chrzanowski, ekspert od nanotoksyczności.
      Coraz więcej dowodów świadczy o tym, że stała ekspozycja na nanocząstki ma wpływ na skład mikroflory jelit, a ponieważ mikrobiom stoi na straży naszego zdrowia, jakiekolwiek zmiany jego funkcji mogą wpłynąć na zdrowie ogólne.
      Opisywane badanie prezentuje dowody, że spożycie produktów zawierających E171 (tlenek tytanu) wpływa na mikrobiom i zapalenie jelit, co może prowadzić do takich chorób, jak rak jelita grubego oraz IBD.
      Prof. Laurence Macia dodaje, że badania australijskiej ekipy, które prowadzono na myszach, pokazują, że tlenek tytanu(IV) wchodzi w interakcje z bakteriami z przewodu pokarmowego i upośledza pewne ich funkcje. Skutkiem tego może być rozwój różnych chorób. Twierdzimy, że spożycie E171 powinno być lepiej regulowane przez odpowiednie organy.
      Podczas eksperymentów na gryzoniach zauważyliśmy, że choć tlenek tytanu(IV) nie zmieniał składu mikrobiomu, wpływał na aktywność bakterii i sprzyjał ich wzrostowi w formie niepożądanego biofilmu. Biofilm to bakterie, które ściśle do siebie przywierają; jego tworzenie stwierdzono w różnych chorobach, np. w raku jelita grubego.
      Szczegółowe wyniki badania ukazały się w piśmie Frontiers in Nutrition.
      Warto przypomnieć, że niecały miesiąc temu (25 kwietnia) pisaliśmy o tym, że inny popularny dodatek do żywności - propionian, który jest szeroko wykorzystywany np. w wypiekach - zwiększa poziom hormonów odpowiedzialnych za otyłość i cukrzycę.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas Europejskiego Kongresu Mikrobiologii Klinicznej i Chorób Zakaźnych, który odbywa się właśnie w Amsterdamie, poinformowano, że mikrobiom noworodków pozwala na przewidzenie ryzyka otyłości u dzieci. Na skład mikrobiomu dziecka może wpływać np. używanie przez ciężarną antybiotyków.
      Doktor Katja Korpela z fińskiego Uniwersytetu w Oulu i jej zespół wykazali, że istnieje związek pomiędzy składem mikrobiomu u nowo narodzonego dziecka, a jego tempem przybierania na wadze do wieku 3 lat.
      Wczesny mikrobiom jest niezwykle ważny dla dojrzewania układu pokarmowego i zaprogramowania procesów metabolicznych. W pierwszych miesiącach życia układ pokarmowy adaptuje się do warunków, w jakich będzie pracował, a to na stałe zmienia fizjologię i metabolizm dziecka. Już wcześniej obserwowano związek pomiędzy podawaniem noworodkom antybiotyków, a ich otyłością jako dzieci. Takie obserwacje sugerowały, że zmiany we wczesnym mikrobiomie mogą mieć długotrwałe skutki.
      Korpela i jej zespół przeprowadzili badania nad 212 noworodkach, rozpoczynając od pobrania i zbadania próbki smółki, pierwszych stolców noworodka. Kolejny raz stolec badano po roku. Za pomocą metod sekwencjonowania genetycznego określono gatunek i liczebność poszczególnych bakterii. Regularnie badano też wagę oraz stosunek wagi do wzrostu dziecka i odnotowano wszelkie przypadki użycia antybiotyków.
      Okazało się, że dzieci, które w pierwszym roku życia otrzymały antybiotyk, miały później w jelitach mniej Gram-dodatnik bakterii z rzędu promieniowców (Actinobacteria) niż dzieci wystawione w łonie matki na działanie antybiotyków oraz dzieci, które otrzymały antybiotyki szybko po urodzeniu. Miały też mniej promieniowców niż dzieci, które nigdy z antybiotykami się nie zetknęły.
      Stwierdzono również, że dzieci, które w wieku 3 lat miały nadwagę, jako noworodki miały w jetach nadmiar (29% wobec 15% u dzieci z prawidłową wagą) mikroorganizmów typu Bacterioidetes. Występowało u nich również stosunkowo mniej (19% wobec 35% u dzieci z prawidłową wagą) Proteobacteria. Naukowcy zauważyli również, że populacja Staphylococcus w smółce jest odwrotnie powiązana z długością ciała w wieku 1 i 2 lat.
      Dalsze analizy z użyciem algorytmów komputerowych wykazały, że o ile mikrobiom w 12 miesiącu życia nie pozwala przewidzieć ryzyka otyłości, to mikrobiom smółki jest dobrym wskaźnikiem nadwagi w wieku 3 lat.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...