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

Bakterie komunikują pokojowe zamiary, wysyłając swoje antygeny do wnętrza komórek gospodarza

Recommended Posts

By ustalić, czemu komórki odpornościowe jelit nie atakują mikrobiomu, zespół Ivayla Ivanova z Uniwersytetu Columbia badał bakterie nitkowate (ang. segmented filamentous bacteria, SFB, in. Candidatus Savagella). Okazało się, że swoje pokojowe zamiary komunikują one za pomocą antygenów, wysyłanych w pęcherzykach bezpośrednio do komórek nabłonka gospodarza.

Mikroskopowe obrazy 3D pokazały detale haczyków, wykorzystywanych przez ponad 200 komórek bakteryjnych do przyczepiania się do wyściółki jelit. Okazało się, że na czubku i po bokach haczyka występują pęcherzyki, a materiał bakteryjny dostaje się do komórek gospodarza na drodze endocytozy.

To coś, czego nikt wcześniej nie obserwował, choć naukowcy badają SFB od lat 60. ubiegłego wieku - podkreśla Ivanov.

Testy chemiczne pokazały, że w pęcherzykach znajdują się antygeny bakteryjne. Zwykle antygeny stymulują atak komórek odpornościowych, w tym jednak przypadku, choć limfocyty T były aktywowane, nic takiego się nie działo.

Być może patrzymy na coś nowego w biologii, na jakąś nieznaną drogę komunikacji. Nie spodziewaliśmy się zidentyfikować nowego rodzaju interakcji.

Autorzy publikacji z pisma Science podejrzewają, że odpowiedź limfocytów T może zależeć od tego, jak antygeny są dostarczane; niewykluczone, że są one inaczej "odczytywane", gdy znajdują się w pęcherzykach podlegających endocytozie do komórek nabłonka, a nie na powierzchni atakujących patogenów. To na razie tylko nasza hipoteza.

Nie wiadomo, czy inne bakterie mikroflory wykorzystują podobne formy komunikacji.


« powrót do artykułu

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
      Bifidobacteria - bakterie mikrobiomu - akumulują się w guzach nowotworowych i zwiększają skuteczność immunoterapii u myszy. Wyniki, które opisano na łamach Journal of Experimental Medicine (JEM), sugerują, że w przyszłości leczenie chorych onkologicznie tymi bakteriami może zwiększyć ich reakcję na terapię przeciwciałami anty-CD47.
      Obecność CD47 na komórkach nowotworowych hamuje ich fagocytozę. Hamowanie tego białka mogłoby pozwolić układowi odpornościowemu pacjenta zaatakować i zniszczyć guz. Obecnie przeciwciała anty-CD47 są testowane w ramach licznych testów klinicznych. Badania na myszach laboratoryjnych dawały jednak mieszane rezultaty: niektóre gryzonie reagowały na terapię, inne nie.
      By ustalić, czy skuteczność terapii zależy od mikrobiomu jelitowego myszy, naukowcy UT Southwestern i Uniwersytetu w Chicago posłużyli się myszami typu dzikiego z 2 instytucji: Jackson Laboratory (Jax) i Taconic Biosciences (Tac); wcześniej zauważono, że mają one unikatową mikroflorę jelitową, która przyczynia się do unikatowych sygnatur immunologicznych.
      Amerykanie zaobserwowali, że myszy Jax z guzem reagowały na blokadę CD47, a myszy Tac nie. Chcąc ustalić, czy reakcja na immunoterapię anty-CD47 zależy do mikroflory jelitowej, naukowcy kohodowali wszystkie zwierzęta przez 3 tygodnie. Okazało się, że później obie grupy podobnie odpowiadały na blokadę CD47. To pokazuje, że transfer bakterii komensalnych od myszy reagujących (Jax) - oralnie albo przez kontakt fizyczny - pozwala uzyskać reakcje przeciw guzowi u gryzoni wcześniej niereagujących.
      W kolejnym etapie eksperymentu przed zaszczepieniem guza myszom Jax i Tac podano koktajl z antybiotyków. Stwierdzono, że myszy Jax nie reagowały na terapię anty-CD47.
      By w jeszcze inny sposób potwierdzić znaczenie mikrobiomu, Amerykanie wykorzystali myszy nieposiadające flory bakteryjnej, tzw. myszy akseniczne (ang. germ free mice, GF). One także nie reagowały na terapię przeciwciałami anty-CD47.
      Podanie antybiotyków wpływało na społeczności bakteryjne z różnych części organizmu. Antynowotworowa skuteczność immunoterapii anty-CD47 bazuje zaś na niemal całkowitej blokadzie CD47 w mikrośrodowisku guza (chodzi o wyłączenie oddziaływań systemowych i ograniczenie ich do mikrośrodowiska guza). By określić lokalizację antynowotworowych oddziaływań bakterii wchodzących w interakcję z blokadą CD47, zespół podawał więc niewielkie dawki antybiotyków bezpośrednio do tkanki guza. Doguzowe iniekcje zmniejszały skuteczność terapii anty-CD47 u reagujących wcześniej myszy.
      Bifidobacteria migrują do guzów i aktywują szlak zależny od STING (STING, od ang. stimulator of interferon genes, to białko stymulujące geny interferonu). Skutkuje to produkcją cząsteczek sygnałowych i aktywacją komórek odpornościowych. W połączeniu z terapią anty-CD47 te aktywowane komórki mogą atakować i niszczyć otaczający guz.
      Ekipa podkreśla, że gdy u myszy niereagujących zastosowano suplementację bifidobakteriami, leczenie anty-CD47 stało się skuteczne. Warto przypomnieć, że wcześniejsze badania zademonstrowały, że Bifidobacteria wpływają korzystnie na chorych z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego.
      Nasze studium pokazuje, że kolonizując guz, specyficzni reprezentanci mikrobiomu jelitowego zwiększają przeciwnowotworową skuteczność terapii anty-CD47. Podanie specyficznych gatunków bakterii albo ich opracowanych w laboratorium wersji może być nową strategią modulowania różnych [form] immunoterapii - podkreśla Yang-Xin Fu.
      Nasze wyniki otwierają nową ścieżkę badań nad wpływem bakterii z guzów. Mogą pomóc w wyjaśnieniu, czemu niektórzy pacjenci nie reagują na immunoterapię - podsumowuje Ralph R. Weichselbaum.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Orzechy włoskie są smaczną przekąską czy dodatkiem do sałatki. Okazuje się, że to nie tylko przyjemność dla naszych kubków smakowych. Naukowcy odkryli bowiem, że orzechy włoskie mogą korzystnie wpływać na dobre bakterie z naszego przewodu pokarmowego, a stąd z kolei mogą się brać prosercowe oddziaływania tego składnika diety.
      Zespół z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii stwierdził, że codzienne jedzenie orzechów włoskich wiązało się ze wzrostem liczebności różnych korzystnych bakterii. Dodatkowo zmiany dot. mikroflory jelitowej wiązały się z poprawą w zakresie pewnych czynników ryzyka chorób serca.
      Biorąc to wszystko pod uwagę. prof. Kristina Petersen sugeruje, że orzechy włoskie mogą być przekąską dobrą zarówno dla jelit, jak i dla serca.
      Zastąpienie dotychczasowych przekąsek, zwłaszcza jeśli są niezdrowe, orzechami włoskimi to drobna zmiana, którą warto wdrożyć, by poprawić swoją dietę. Spożywanie 2-3 uncji [5,6-8,5 dag] orzechów włoskich dziennie [...] może być dobrą metodą polepszenia stanu zdrowia jelit i obniżenia ryzyka chorób serca.
      Wiele badań dotyczy zdrowia jelit i jego wpływu na ogólny stan zdrowia, dlatego zamierzaliśmy się przyjrzeć nie tylko takim czynnikom, jak lipidy czy lipoproteiny, ale i stanowi zdrowia jelit. Chcieliśmy również sprawdzić, czy wywołane spożyciem orzechów zmiany w przewodzie pokarmowym korelują z poprawą dot. czynników ryzyka chorób serca - podkreśla prof. Penny Kris-Etherton.
      Do udziału w badaniu zebrano grupę 42 osób z nadwagą bądź otyłością w wieku 30-65 lat. Przed rozpoczęciem studium ochotnicy przechodzili na 2 tygodnie na typową amerykańską dietę; nasycone kwasy tłuszczowe (ang. Saturated Fatty Acids, SFAs) stanowiły 12%, wielonienasycone kwasy tłuszczowe (ang. Polyunsaturated Fatty Acids, PUFAs) 7%, a jednonienasycone kwasy tłuszczowe (ang. Monounsaturated Fatty Acids, MUFAs) 12%. Później w losowej kolejności badani przechodzili przez 6 tygodni następujące diety: 1) orzechową, w ramach której nasycone kwasy tłuszczowe stanowiły 7%, wielonienasycone kwasy tłuszczowe 16% (2,7% to kwas α-linolenowy, ALA), a MUFAs 9%, 2) dietę zawierającą podobną ilość ALA i PUFAs, ale bez orzechów włoskich (7% SFAs, 16% PUFAs [2,6% ALA] i 9% MUFAs) oraz 3) drugą dietę "bezorzechową", w której kwas α-linolenowy zastępowano częściowo kwasem oleinowym (7% SFAs, 14% PUFAs [0,4% ALA] i 12% MUFAs; warto dodać, że ALA to kwas wielonienasycony, a kwas oleinowy jednonienasycony). Pomiędzy poszczególnymi dietami stosowano przerwy.
      By przeanalizować bakterie mikroflory jelit, naukowcy zbierali próbki kału na 72 godziny przed zakończeniem diety startowej i każdej z testowych diet.
      Dieta orzechowa zwiększyła liczebność bakterii, w przypadku których wcześniejsze badania wykazały związki prozdrowotne. W tym miejscu warto wymienić choćby Roseburia, dla których wykazano, że wiążą się one z ochroną wyściółki jelit. Wzrosła też liczebność Eubacterium eligens i przedstawicieli rodzaju Butyricicoccus - opowiada Petersen.
      Po diecie orzechowej naukowcy zauważyli także istotne związki między zmianami w obrębie mikrobiomu a czynnikami ryzyka chorób serca (w przypadku 2 pozostałych diet nie stwierdzono znaczących korelacji). E. eligens była np. ujemnie związana ze zmianami w kilku wskaźnikach/parametrach ciśnienia krwi. Dodatkowo większa liczebność bakterii Lachnospiraceae wiązała się z większymi spadkami ciśnienia, cholesterolu całkowitego oraz cholesterolu nie-HDL.
      Pokarmy takie jak całe orzechy zapewniają wachlarz substratów, np. kwasów tłuszczowych, błonnika i składników bioaktywnych, które "dokarmiają" nasz mikrobiom. To z kolei pomaga w generowaniu metabolitów korzystnych [...] dla ludzkiego organizmu - podkreśla Regina Lamendella.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Norowirusy, które powodują wirusowe zakażenia przewodu pokarmowego, infekują komórki jelita cienkiego, wykorzystując endocytozę, czyli proces, za pośrednictwem którego większe cząsteczki są transportowane do wnętrza komórki.
      Podczas eksperymentów na modelu ludzkiego jelita cienkiego zademonstrowano, że by infekcja wirusowa się powiodła, konieczne są 2 składniki występujące w żółci: kwasy żółciowe i ceramid. Naukowcom udało się też po raz pierwszy wykazać, że kwasy żółciowe stymulują endocytozę w jelicie cienkim.
      Autorzy artykułu z pisma PNAS podkreślają, że uzyskane wyniki uzasadniają dalsze badania nad możliwością ograniczania infekcji norowirusowych za pomocą modulowania poziomu kwasów żółciowych i/lub ceramidu.
      Ludzkie norowirusy atakują komórki jelita cienkiego. Namnażają się tam, powodując problemy żołądkowo-jelitowe. [Ponieważ] nasze wcześniejsze badania pokazały, że pewne szczepy norowirusów potrzebują żółci [...], w ramach obecnego studium badaliśmy, jakie konkretnie składniki żółci sprzyjają infekcji norowirusowej - opowiada Victoria R. Tenge z Baylor College of Medicine.
      Naukowcy pracowali z enteroidami. Te minijelita [...] reprezentują prawdziwą tkankę jelita cienkiego i co najważniejsze, wspierają wzrost norowirusów. To pozwala badaczom analizować, w jaki sposób wirus powoduje chorobę - wyjaśnia dr Umesh Karandikar.
      Akademicy odkryli, że kwasy żołciowe i ceramid są konieczne dla infekcji wirusowej, a kwasy żółciowe stymulują endocytozę. Gdy ludzie spożywają pokarm, normalną reakcją organizmu jest uwalnianie żółci do jelita cienkiego. Zanieczyszczające jedzenie norowirusy wykorzystują zachodzące wtedy zjawiska [stymulowaną przez kwasy żółciowe endocytozę], by zaatakować komórki jelita cienkiego, namnożyć się i wywołać chorobę - dodaje dr Kosuke Murakami.
      Nasze wyniki sygnalizują możliwość, że modulowanie ilości kwasów żółciowych i/lub ceramidu może pomóc ograniczyć zakażenie norowirusowe - uważa Tende. Takie podejście może być szczególnie pomocne u osób, które cierpią na infekcje norowirusowe od miesięcy, a nawet lat - podsumowuje Karandikar.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Specjaliści kompleksowo zbadali mikrobiom Zamku Królewskiego na Wawelu. Zidentyfikowane w powietrzu i na prezentowanych obiektach drobnoustroje pochodzą z różnych szerokości geograficznych, ale nie zagrażają zbiorom, a na Zamku jest tak czysto, że naukowcy mieli kłopoty z pobraniem próbek kurzu.
      Mikrobiom to ogół mikroorganizmów występujących w danym siedlisku. Zamek Królewski na Wawelu jest jedną z pierwszych instytucji muzealnych w Polsce, w której przeprowadzono tak kompleksowe badania.
      Naukowcy analizowali skład chemiczny i stężenie pyłów zawieszonych w powietrzu na zewnątrz i w zamkowych komnatach, zidentyfikowali bakterie i grzyby występujące w powietrzu i na zabytkowych obiektach oraz przeprowadzili przegląd entomologiczny.
      Szczegółowym analizom mikroskopowym poddane zostały tkaniny z kolekcji arrasów króla Zygmunta Augusta, wybrane, renesansowe obrazy z daru Lanckorońskich, a pod kątem występowania bakterii i grzybów przebadano najstarszą budowlę na Wzgórzu Wawelskim – rotundę śś. Feliksa i Adaukta.
      Badaliśmy powietrze i sprawdzaliśmy, czy powierzchnie obiektów, które są przechowywane na Wawelu są czyste mikrobiologicznie, czy nie ma na nich szkodliwych bakterii i grzybów – mówił dziennikarzom kierujący tymi pracami Łukasz Rodek z Uniwersytetu Warszawskiego.
      Dodał, że dzięki badaniom metagenomowym z pobranych próbek wyodrębniono wszystkie występujące w nich mikroorganizmy. Ale naukowcy musieli się niemało natrudzić, żeby uzyskać próbki kurzu. Robimy dużo badań w różnych muzeach, ale na Wawelu mieliśmy ogromne problemy, żeby gdziekolwiek znaleźć kurz. Tutaj jest ogromna dbałość o to, a obiekty są bezpieczne - podkreślił Rodek.
      Badania miały na celu opracowanie strategii ochrony zbiorów przed ich niszczeniem przez drobnoustroje i inne organizmy żywe. W salach zwiedzanych jako pierwsze po wejściu na Zamek Królewski i w salach, gdzie turystów jest najwięcej specjaliści stwierdzili największe stężenie bakterii. Zasugerowaliśmy zastosowanie oczyszczaczy powietrza i z naszych badań wynika, że ta metoda jest skuteczna – mówił Rodek. Skuteczne jest także przeprowadzane cyklicznie przez konserwatorów "odkurzanie" arrasów.
      Naukowcy zidentyfikowali na Wawelu drobnoustroje występujące pod różnymi szerokościami i długościami geograficznymi, m.in. charakterystyczne dla Azji, ale jak podkreślają w żadnym stopniu nie są one niebezpieczne dla ludzi i obiektów.
      Mikroorganizmy nie są zagrożeniem, jeżeli trzymamy je na wodzy. A jest to możliwe, jeśli zapewnimy odpowiednią wilgotności i temperaturę w pomieszczeniach – mówił Rodek. Przyjmuje się, że temperatura powinna oscylować w okolicy 20 stop. C., a wilgotność nie przekraczać 60 proc. W celu utrzymania takich warunków używane są urządzanie nawilżające powietrze. Braliśmy próbki także z tych mechanizmów i praktycznie nic nie znaleźliśmy. Te urządzenia na Wawelu działają bardzo sprawnie. Z tej perspektywy można powiedzieć, że nasze cenne, narodowe dziedzictwo jest bezpieczne - dodał.
      Główna konserwator Zamku Królewskiego na Wawelu Ewa Wiłkojć mówiła, że precyzyjna kontrola temperatury i wilgotności powietrza to podstawa zabezpieczenia zbiorów. Cały czas monitorujemy klimat. W pracowni konserwatorskiej, w komputerach widzimy wykresy z każdej sali i reagujemy na bieżąco, żeby wirusy, bakterie i grzyby się nie rozwijały – powiedziała dziennikarzom Wiłkojć.
      Badania mikrobiomu Wawelu były prowadzone we współpracy z naukowcami z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego i specjalistami z RDLS Heritage. W ramach projektu "Wawel – dziedzictwo dla przyszłości" zostały one dofinansowane z funduszy europejskich.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykańscy naukowcy odkryli podczas badań na myszach, że pod wpływem wankomycyny mikrobiom jelitowy zmienia się w taki sposób, że pomaga to przygotować układ odpornościowy do skuteczniejszego atakowania komórek nowotworowych po radioterapii.
      Okazało się, że dawka antybiotyku pomagała komórkom odpornościowym zabijać nie tylko komórki bezpośrednio poddawane napromienianiu, ale i komórki nowotworowe w tkankach odległych. Uzyskane wyniki torują drogę testom klinicznym z udziałem ludzi.
      Zespół ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Pensylwanii wyjaśnia, że ponad połowa chorych z guzami litymi przechodzi na pewnym etapie leczenia radioterapię. Liczne badania z ostatnich lat pokazały, że radioterapia z zastosowaniem schematu hipofrakcjonowania (podawania większych dobowych dawek promieniowania przez krótszy czas) może wywołać u pacjentów silniejszą odpowiedź immunologiczną. Dodatkowo dawki hipofrakcjonowane mogą wywoływać efekt abskopalny, in. pozamiejscowy (ang. abscopal effect), czyli zjawisko popromiennego efektu w tkankach odległych od miejsca napromieniowania.
      Nasze studium pokazuje, że wankomycyna nasila wpływ leczenia hipofrakcjonowanego na naświetlane miejsce, a także wspomaga efekt abskopalny [...] - opowiada prof. Andrea Facciabene.
      Zespół wybrał do eksperymentów właśnie wankomycynę, bo działa ona na bakterie Gram-dodatnie. Poza tym ma dużą cząsteczkę i słabo się wchłania z przewodu pokarmowego (ma więc ograniczony wpływ na mikrobiom reszty organizmu).
      Autorzy artykułu z Journal of Clinical Investigation stwierdzili, że wankomycyna poprawia działanie komórek dendrytycznych; ich rola polega na pochwyceniu, przeniesieniu do węzłów chłonnych oraz prezentacji antygenu limfocytom Th.
      Podczas eksperymentów naukowcy wykorzystali modele czerniaka oraz raków płuc i szyjki macicy. Wg nich, można jednak mówić o implikacjach opisanego podejścia dla szerokiego wachlarza nowotworów.
      Amerykanie dodają, że na razie dopiero zaczynamy rozumieć zależności między składem czy, szerzej rzecz ujmując, cechami mikrobiomu a jego wpływem na wywołane radioterapią reakcje immunologiczne na nowotwór.

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