W trudnych warunkach bakterie mikroflory jelit zaczynają współpracować

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Gdy środowisko się zmienia, np. zaczyna brakować tlenu czy substancji odżywczych, bakterie mikroflory jelit, które normalnie konkurują lub się zwalczają, zaczynają współpracować. Produkują nawet substancje, które ułatwiają życie innym gatunkom. Społeczność odzyskuje równowagę i przystosowuje się do nowych warunków.

[...] Wykorzystując dane z literatury, modelowałam na komputerze, jak określone gatunki bakterii reagują na siebie, gdy warunki życiowe ulegają zmianie. Takie modele są popularną metodą przewidywania interakcji bakteryjnych. My rozwinęliśmy je dalej, odnosząc po raz pierwszy do mikrobiomu przewodu pokarmowego. Z 11 gatunkami jesteśmy w stanie wyliczyć, jak będą się one zachowywać w parach w obecności komórek jelita cienkiego - opowiada Almut Heinken z laboratorium prof. Ines Thiele z Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB).

Okazało się, że w obliczu zagrożenia dominujące bakterie, które w innych sytuacjach konkurują i walczą z pozostałymi gatunkami, nagle zaczynają wchodzić z nimi w symbiozę. Wydzielają substancje, które umożliwiają zwalczanym wcześniej gatunkom przetrwanie. Same również dostają związki, których brakowałoby im w niesprzyjających warunkach.

W ramach studium Heinken prowadziła m.in. obliczenia dla pałeczek Lactobacillus plantarum.

Zmiany metabolizmu są konieczne do podtrzymania funkcjonowania mikrobiomu na poszczególnych odcinkach przewodu pokarmowego. Zawartość tlenu jest różna w różnych odcinkach jelita cienkiego. Jest go więcej na ścianach i na początku niż w świetle i na końcu jelita cienkiego.

Wspierając się wzajemnie w warunkach niedoboru tlenu, społeczność bakteryjna funkcjonuje jako całość, dzięki czemu trawienie przebiega sprawnie - wyjaśnia Heinken, dodając, że analogiczne reakcje zachodzą także pod wpływem zmian dostępności składników odżywczych i występowania złuszczonych komórek przewodu pokarmowego.

Naukowcy z LCSB interesują się związkami interakcji bakteryjnych i chorób, nie tylko przewodu pokarmowego, ale i neurologicznych, np. parkinsona. W tym celu modele komputerowe są uzupełnianie o kolejne gatunki bakterii. Gdybyśmy umieli połączyć określone reakcje mikrobiomu z początkiem choroby, zyskalibyśmy niepowtarzalną szansę. Moglibyśmy podziałać prewencyjnie lub terapeutycznie za pomocą diety lub zmienić mikroflorę za pomocą probiotyków.

« powrót do artykułu