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

Tysiące gatunków bakterii, w większości nieznanych, zamieszkują nasze jelita. A to dopiero początek

Recommended Posts

Międzynarodowy zespół naukowy stworzył wielką bazę danych wszystkich znanych genomów bakteryjnych obecnych w mikrobiomie ludzkich jelit. Baza umożliwia specjalistom badanie związków pomiędzy genami bakterii a proteinami i śledzenie ich wpływu na ludzkie zdrowie.

Bakterie pokrywają nas z zewnątrz i od wewnątrz. Wytwarzają one proteiny, które wpływają na nasz układ trawienny, nasze zdrowie czy podatność na choroby. Bakterie są tak bardzo rozpowszechnione, że prawdopodobnie mamy na sobie więcej komórek bakterii niż komórek własnego ciała. Zrozumienie wpływu bakterii na organizm człowieka wymaga ich wyizolowania i wyhodowania w laboratorium, a następnie zsekwencjonowania ich DNA. Jednak wiele gatunków bakterii żyje w warunkach, których nie potrafimy odtworzyć w laboratoriach.

Naukowcy, chcąc zdobyć informacje na temat tych gatunków, posługują się metagenomiką. Pobierają próbkę interesującego ich środowiska, w tym przypadku ludzkiego układu pokarmowego, i sekwencjonują DNA z całej próbki. Następnie za pomocą metod obliczeniowych rekonstruują indywidualne genomy tysięcy gatunków w niej obecnych.

W ubiegłym roku trzy niezależne zespoły naukowe, w tym nasz, zrekonstruowały tysiące genomów z mikrobiomu jelit. Pojawiło się pytanie, czy zespoły te uzyskały porównywalne wyniki i czy można z nich stworzyć spójną bazę danych, mówi Rob Finn z EMBL's European Bioinformatics Institute.

Naukowcy porównali więc uzyskane wyniki i stworzyli dwie bazy danych: Unified Human Gastrointestinal Genome i Unified Gastrointestinal Protein. Znajduje się w nich 200 000 genomów i 170 milionów sekwencji protein od ponad 4600 gatunków bakterii znalezionych w ludzkim przewodzie pokarmowym.

Okazuje się, że mikrobiom jelit jest nie zwykle bogaty i bardzo zróżnicowany. Aż 70% wspomnianych gatunków bakterii nigdy nie zostało wyhodowanych w laboratorium, a ich rola w ludzkim organizmie nie jest znana. Najwięcej znalezionych gatunków należy do rzędu Comentemales, który po raz pierwszy został opisany w 2019 roku.

Tak olbrzymie zróżnicowanie Comentemales było wielkim zaskoczeniem. To pokazuje, jak mało wiemy o mikrobiomie jelitowym. Mamy nadzieję, że nasze dane pozwolą w nadchodzących latach na uzupełnienie luk w wiedzy, mówi Alexancre Almeida z EMBL-EBI.

Obie imponujące bazy danych są bezpłatnie dostępne. Ich twórcy uważają, że znacznie się one rozrosną, gdy kolejne dane będą napływały z zespołów naukowych na całym świecie. Prawdopodobnie odkryjemy znacznie więcej nieznanych gatunków bakterii, gdy pojawią się dane ze słabo reprezentowanych obszarów, takich jak Ameryka Południowa, Azja czy Afryka. Wciąż niewiele wiemy o zróżnicowaniu bakterii pomiędzy różnymi ludzkimi populacjami, mówi Almeida.

Niewykluczone, że w przyszłości katalogi będą zawierały nie tylko informacje o bakteriach żyjących w naszych jelitach, ale również na skórze czy w ustach.


« 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
      Uruchomiono długo oczekiwaną online'ową bazę danych z informacjami na temat zabytków wywiezionych z Królestwa Beninu. Zawarto w niej dane ponad 5000 przedmiotów, które obecnie znajdują się w ponad 100 muzeach na całym świecie. Są wśród nich również dane słynnych brązów z Beninu, które Brytyjczycy ukradli w 1897 roku ze splądrowanego przez siebie pałacu królewskiego w Beninie. Z pałacu zabrano wówczas co najmniej 3000 przedmiotów. Jeden z nich znajduje się w Polsce.
      W bazie Digital Benin znajdują się obecnie dane o 5246 obiektach, przechowywanych przez 131 instytucji w 20 krajach świata. Zostały one opisane jako obiekty ukradzione przez brytyjskie siły z Królestwa Beninu (obecnie stan Edo, Nigeria) w lutym1897 roku. Dane dotyczące obiektów zostały dostarczone przez instytucje, w których się one znajdują, zatem jakość opisów poszczególnych obiektów może różnić się między sobą.
      Kwestia brązów z Beninu i ich ewentualnego zwrotu stała się w ostatnich latach głośnym tematem i ma pokazywać, czy europejskie muzea są skłonne zwrócić zabytki krajom, z których terenów zostały niegdyś wywiezione.
      Największą kolekcję zabytków z Beninu, składającą się z 944 przedmiotów, przechowuje British Museum. Uchwalone w 1963 roku przepisy zabraniają BM usuwania zabytków ze swojej kolekcji, zatem obecnie władze muzeum nie mogą decydować o żadnych zwrotach. Prowadzą jednak rozmowy z władzami Nigerii na temat wypożyczenia zabytków na wystawę planowanego Edo Museum of West African Art. Z danych Digital Benin wynika, że drugą największą kolekcję brązów posiada berlińskie Muzeum Etnologiczne, w którym można podziwiać 518 zabytków.
      Coraz więcej instytucji z całego świata deklaruje, że zwróci zabytki z Beninu. W październiku amerykańskie National Gallery of Art, National Museum of African Art i Rhode Island School of Design Museum zorganizowały specjalną ceremonię, w ramach której przekazały Nigerii 31 brązów. Z kolei rząd Niemiec zadeklarował zwrócenie Nigerii ponad 1100 dzieł sztuki. W lipcu uroczyście przekazano przedstawicielom Nigerii wykonaną z brązu głowę króla oraz XVI-wieczną tabliczkę. Niemcy pomagają też w budowie Edo Museum of West African Art.
      Czym są brązy z Beninu?
      Brązy z Beninu to zbiór tysięcy metalowych rzeźb oraz rzeźbionych płytek, które w przeszłości zdobiły pałac władcy Królestwa Beninu. Były wytwarzane przez lud Edo od co najmniej XIII wieku. Cechuje je niezwykły artyzm, realizm i precyzja wykonania. Są tak doskonałe, że gdy dotarły do Europy spotkały się z niedowierzaniem. Sądzono, że jest niemożliwe, by „prymitywne i dzikie” ludy Afryki wytwarzały sztukę o tak wysokiej jakości. Niektórzy twierdzili, że doskonała jakość brązów to dowód, iż rzemieślnicy z Beninu nauczyli się metalurgii od Portugalczyków. Wiemy jednak, że wiele z tych rzeźb powstała całe wieki przed kontaktem z Europejczykami.
      Mimo, że zabytki są znane pod ogólną nazwą brązów, to w rzeczywistości są wykonane głownie z mosiądzu. Niektóre z nich wykonano z połączenia brązu z mosiądzem, pojawia się też drewno, kość słoniowa, ceramika i inne materiały. Metalowe części wykonano techniką traconego wosku i są najwspanialszymi przykładami wykorzystania tej metody.
      Wiele brązów przedstawia królów i wojowników. Gdy umierał król, jego następca zamawiał portret zmarłego wykonany w brązie. Znamy około 170 takich przedstawień, najstarsze z nich pochodzi z XII wieku. Jako, że królowie zmonopolizowali najcenniejsze materiały, to na dworach królewskich powstawały wspaniałe brązy z Beninu i to dwory stały się ośrodkami rozwoju subsaharyjskiej sztuki.
      Brązy z Beninu to jedne z najwspanialszych przykładów sztuki afrykańskiej. To tysiące metalowych plakietek i rzeźb, które w przeszłości zdobiły pałac królewski w Królestwie Beninu (obecnie to stan Edo w Nigerii). Najcenniejsze z nich, cechujące się największym artyzmem powstały w czasie rządów króla Esigie (ok. 1550 r.) oraz Ersoyena (I poł. XVIII w.).
      Większość brązów z Beninu została zagrabiona w 1897 roku podczas karnej ekspedycji armii brytyjskiej, w czasie której Brytyjczycy zdobyli Benin City, zakończyli istnienie niepodległego Beninu i włączyli ten kraj do kolonialnej Nigerii. Ekspedycję podjęto w odwecie za zmasakrowanie wyprawy brytyjskiego komisarza i konsula Protektoratu Wybrzeża Nigru, który – wbrew życzeniu króla Beninu – postanowił odwiedzić go w jego stolicy.
      Zrabowane brązy trafiły do British Museum oraz do wielu innych muzeów w całej Europie oraz Ameryce. Jeden z zabytków, Głowa Królowej Matki, znajduje się w Szczecinie. Nie wiadomo, jak się tam znalazła.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wcześniaki i dzieci o niskiej wadze urodzeniowej standardowo otrzymują antybiotyki. Mają one zapobiegać infekcjom, na które takie dzieci są bardzo narażone. Jednak, jak donoszą uczeni z University of Melbourne, podawanie antybiotyków na wczesnym etapie życia może negatywnie odbijać się na życiu dorosłym. Uczeni zauważyli, że u nowo narodzonych myszy, ma to długotrwałe skutki dla mikrobiomu, jelitowego układu nerwowego i funkcjonowania jelit.
      Zwierzęta, którym podawano antybiotyki już od pierwszych godzin życia miały później zaburzone funkcje układu pokarmowego, w tym ruchomość jelit, a w życiu dorosłym cierpiały na objawy przypominające biegunki.
      W artykule Neonatal antibiotics have long term sex-dependent effects on the enteric nervous system opublikowanym na łamach The Journal of Physiology czytamy: Na całym świecie niemowlęta i małe dzieci są wystawiona na działanie największych dawek antybiotyków. Mamy coraz więcej dowodów na to, że wczesne wystawienie na te leki prowadzi do późniejszej podatności na wiele chorób, w tym na zaburzenia pracy jelit, jednak dotychczas nie był jasny wpływ antybiotyków na fizjologię jelit i jelitowy układ nerwowy.
      Dlatego też naukowcy przez 10 dni po urodzeniu podawali myszom wankomycynę, a po 6 tygodniach, gdy myszy były w wieku młodych dorosłych, sprawdzali, jaki miało to wpływ na ich okrężnicę. Odkryliśmy, że wankomycyna w różny sposób zaburzyła funkcjonowanie jelit u samic i samców. W przypadku samic doszło do znaczne wydłużenia czasu przechodzenia pokarmu przez jelita w porównaniu z grupą kontrolną, a u samców znacząco zmniejszyła się ilość wydalanych odchodów. U obu płci odchody miały też wyższy odsetek wody, co jest objawem podobnym do biegunki.
      Uczeni zauważyli też, zależne od płci, różnice w składzie chemicznym i aktywności Ca2+ w neuronach splotu błony mięśniowej (splocie Auerbacha), które biorą udział w kontroli motoryki jelit oraz w neuronach błony podśluzowej, umożliwiającej przesuwalność błony śluzowej układu pokarmowego względem podłoża. U samców neurony splotu błony mięśniowej zostały bardziej uszkodzone przez antybiotyk niż u samic. U obu płci zauważono przeciwstawne sobie zmiany w neuronach błony podśluzowej.
      Wankomycyna doprowadziła też do znacznych zmian w mikrobiomie okrężnicy i pozbawiła ją części receptorów serotoninowych, odgrywających ważną rolę w ruchach perystaltycznych. To pierwsze badania, podczas których wykazano długotrwałe skutki podawania noworodkom antybiotyków na jelitowy układ nerwowy, mikrobiom i receptory serotoninowe.
      Uczeni już planują dalsze badania, podczas których chcą dokładnie poznać mechanizm działania antybiotyków na układ pokarmowy u obu płci. Chcą się tez dowiedzieć, czy wczesne podawanie antybiotyków ma wpływ na metabolizm i funkcjonowanie mózgu w późniejszym życiu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dwa syntetyczne słodziki, sacharyna i sukraloza, zwiększają poziom glukozy we krwi, informują autorzy najnowszych badań. To zaskakujące, gdyż nie spodziewano się, że słodziki działają w taki sposób. W tej chwili nie wiadomo jeszcze, jak i czy w ogóle, zaobserwowane zjawisko wpływa na nasz organizm. Wyniki zaskakujących badań zostały opublikowane w magazynie Cell.
      Badania przeprowadzone przez naukowców z izraelskiego Instytutu Weizmanna wskazują, że słodziki nie są tak neutralne, jak się wydawało. Okazało się bowiem, że zmieniają one działanie mikrobiomu w taki sposób, który może prowadzić do zwiększenia poziomu glukozy we krwi. Co więcej, wpływ słodzików na organizm może być bardzo różny u różnych ludzi.
      Już 8 lat temu naukowcy z Instytutu Weizmanna zauważyli, że u myszy niektóre słodziki mogą prowadzić do zmian w metabolizmie cukru. Zagadnienie to postanowił zgłębić profesor Eran Elinav z Wydziału Immunologii. Naukowcy najpierw dokładnie przyjrzeli się niemal 1400 potencjalnym uczestnikom badań i wybrali wśród nich 120 osób, które całkowicie unikały napojów i żywności zawierających sztuczne słodziki. Osoby te zostały podzielone na 6 grup. Uczestnicy 4 grup otrzymali jeden rodzaj słodzika: sacharynę, sukralozę, aspartam i stewię. Słodziki były zapakowane w saszetkach, a w każdej z nich była mniej niż dzienna dopuszczalna dawka. Dwie pozostałe grupy, z których jedna otrzymała analogiczne saszetki z glukozą, a druga nie dostała żadnego suplementu, służyły jako grupy kontrolne.
      Każdy z uczestników miał dziennie zużyć jedną saszetkę, o ile ją otrzymał. Po dwóch tygodniach okazało się, że u wszystkich osób, które spożywały słodziki, doszło do zmiany składu i funkcjonowania mikrobiomu. Dla każdego ze słodzików zmiany były inne. Okazało się również, że w grupach przyjmujących sacharynę i sukralozę doszło do znacznej zmiany metabolizmu glukozy. Zmiany takie mogą zaś prowadzić do chorób metabolicznych. Natomiast w grupach kontrolnych nie zauważono ani zmian składu czy funkcjonowania mikrobiomu, ani zmian tolerancji glukozy.
      Co więcej, zmiany zaobserwowane w mikrobiomie były ściśle skorelowane ze zmianami w metabolizmie glukozy. Nasze odkrycie potwierdza, że mikrobiom to specyficzne miejsce integrujące sygnały pochodzące z organizmu oraz sygnały zewnętrzne, pochodzące np. z żywności, leków, naszego stylu życia i otoczenia, mówi profesor Elinav.
      Naukowcy postanowili też sprawdzić, czy rzeczywiście zmiany w mikrobiomie spowodowały problemy z tolerancją glukozy. Dlatego też dokonali przeszczepu mikrobiomu od ludzi do myszy, które nigdy nie spożywały sztucznych słodzików. Przeszczepu dokonano od osób, u których zmiany były największe i od tych, u których były najmniejsze. Okazało się, że wzorce zmian tolerancji glukozy zaobserwowane u myszy odzwierciedlały to, co obserwowano u ludzi. Zwierzęta, które otrzymały mikrobiom od osób, u których pojawiła się największa nietolerancja glukozy, wykazywały większą nietolerancję niż myszy, którym przeszczepiono mikrobiom osób z mniejszą nietolerancją.
      Nasze badania wykazały, że słodziki mogą upośledzać tolerancję glukozy poprzez wpływ na mikrobiom i jest to reakcja wysoce spersonalizowana, która każdego może dotykać inaczej. Tak naprawdę można się było spodziewać tak różnych reakcji, gdyż mikrobiom każdego z nas jest unikatowy, stwierdza Elinav.
      Naukowcy podkreślają, że w tej chwili nie wiadomo, czy i jakie skutki dla naszego zdrowia niesie ze sobą zaobserwowane zjawisko. Sprawdzenie tego będzie wymagało długoterminowych badań. W międzyczasie musimy podkreślić, że z naszych badań nie wynika, iż konsumpcja cukru – którego szkodliwe skutki zdrowotne wielokrotnie zostały wykazane – jest lepsza niż spożywanie sztucznych słodzików, zauważa profesor Elinav.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Królewskich Ogrodów Botanicznych w Kew opisali na łamach Philosophical Transactions of The Royal Society B, w jaki sposób trzmiele aktywują lecznicze właściwości nektarów roślinnych. W badaniach, którymi kierowała doktor Hauke Koch, pomagał im profesor Mark Brow z Royal Holloway, University of London. Naukowcy zebrali nektar oraz pyłek z lipy i chruściny jagodnej by sprawdzić, jak znajdujące się w nich związki są przetwarzane przez trzmiele. Odkryli, że dwa związki występujące w nektarach tych gatunków są aktywowane w przewodzie pokarmowym owadów.
      Głównym celem badań było stwierdzenie, w jaki sposób nektar i zawarte w nim związki chronią trzmiele przed rozpowszechnionym pasożytem układu pokarmowego, pierwotniakiem Crithidia bombi. Mają nadzieję, że to, czego się dowiedzą, uda się wykorzystać w działaniach mających na celu ochronę zapylaczy. Zapylanie roślin to jedna z najważniejszych ról, jakie mają do spełnienia owady. Tymczasem liczba owadów spada, a przyczyniają się do tego m.in. choroby pasożytnicze.
      Poważnym problemem są tutaj pasożyty pszczoły miodnej. Ludzie, przewożący pszczoły na duże odległości, przenoszą bowiem wraz z nimi pasożyty, które w ten sposób trafiają do nowego środowiska. I mogą przejść z pszczół miodnych na gatunki dzikie. Sytuację dodatkowo pogarsza powszechne stosowanie środków chemicznych w rolnictwie. Środki te negatywnie wpływają m.in. na zdrowie układu pokarmowego zapylaczy, osłabiając ich mikrobiom, co ułatwia zadanie pasożytom.
      Naukowców szczególnie interesuje C. bombi, gdyż coraz więcej dowodów wskazuje na to, że ten szeroko rozpowszechniony pasożyt niekorzystnie wpływa na przetrwanie i rozwój kolonii trzmieli.
      Zapylacze mają bardzo zróżnicowany mikrobiom przewodu pokarmowego oraz środowisko gniazdowania. Mikroorganizmy mogą odgrywać olbrzymią rolę w utrzymaniu zdrowia zapylaczy, chroniąc ich przed chorobami i dostarczając składników odżywczych. Im lepiej zrozumiemy znaczenie poszczególnych mikroorganizmów wchodzących w skład mikrobiomu, tym lepiej będziemy mogli pomóc zapylaczom. Na przykład kolonie pszczoły miodnej czy trzmieli mogą być wspierane za pomocą probiotyków, a dzikie kolonie można wspierać zakazując stosowania pestycydów, które mają negatywny wpływ na ich mikrobiom oraz poprzez zapewnianie im dostępu do roślin, których nektar czy pyłek zapewniają zdrowie mikrobiomu, mówi doktor Koch.
      Naukowcy najpierw wzięli na warsztat pyłek i nektar z chruściny jagodnej. Okazało się, że zawarty w nich związek chroni trzmiele przed infekcją C. bombi, ale tylko po tym, jak wejdą w kontakt z ich mikrobiomem. Sam proces trawienny prowadzi bowiem do jego dezaktywacji. Uczeni odkryli również, że i w nektarze lipy znajduje się pożyteczny związek. Jednak ten związek jest aktywowany nie przez mikrobiom, ale przez same procesy trawienne.
      Od dziesięcioleci zbieramy kolejne dowody pokazujące, że działania człowieka, takie jak nadmierne używanie pestycydów, zmiany klimatyczne, coraz bardziej intensywne rolnictwo negatywnie wpływają na zdrowie zapylaczy i przyczyniają się do spadku ich liczby. Musimy teraz poszukać rozwiązań, pozwalających na utrzymanie zróżnicowanych i zdrowych populacji zapylaczy i innych owadów. Wiele z takich rozwiązań jesteśmy w stanie znaleźć tylko wówczas, gdy lepiej zrozumiemy procesy wpływające na zdrowie owadów, dodaje profesor Phil Stevenson z Ogrodów w Kew.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...