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

Każde miasto posiada swój mikrobiologiczny odcisk palca

Recommended Posts

Międzynarodowe konsorcjum przedstawiło wyniki największego w historii badania mikrobiomu miejskiego. Projekt, w ramach którego zsekwencjonowano i przeanalizowano próbki pobrane w 60 miastach na całym świecie, zawiera kompleksową analizę i oznaczenie gatunkowe wszystkich zidentyfikowanych w próbkach drobnoustrojów. W badaniach uczestniczył dr hab. inż. Paweł Łabaj z Małopolskiego Centrum Biotechnologii UJ (MCB UJ).

Każde miasto ma swój własny molekularny odcisk palca pochodzący od mikrobów, które je definiują. Na podstawie materiału zebranego z podeszwy buta, mógłbym stwierdzić z około 90-procentową dokładnością, z jakiego miasta pochodzi jego właściciel – mówi prof. Christopher Mason, główny autor publikacji, która wczoraj ukazała się w Cell, a towarzysząca mu praca w Microbiome.

Badania oparte są na 4728 próbkach pobranych w ciągu 3 lat z miast na 6 kontynentach. Wyniki uwzględniają lokalne markery oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe i stanowią pierwszy systematyczny, ogólnoświatowy katalog ekosystemu drobnoustrojów miejskich. Oprócz odrębnych „odcisków palca” mikrobiomów w różnych miastach, analiza ujawniła podstawowy zestaw 31 gatunków, które zostały znalezione w 97 proc. próbek z badanych obszarów miejskich. Badacze zidentyfikowali 4246 znanych gatunków mikroorganizmów miejskich, ale stwierdzili również, że dalsze pobieranie próbek będzie prowadzić do pojawienia się gatunków, które nigdy wcześniej nie zostały zaobserwowane. Odzwierciedla to niezwykły potencjał badań związanych z różnorodnością i funkcjami biologicznymi mikroorganizmów występujących w środowiskach miejskich.

Projekt konsorcjum rozpoczął się w 2013 roku, kiedy prof. Christopher Mason zaczął zbierać i analizować próbki mikrobów w systemie nowojorskiego metra. Po publikacji pierwszych wyników skontaktowali się z nim badacze z całego świata, którzy chcieli wykonać podobne badania w swoich miastach. W 2015 roku światowe zainteresowanie zainspirowało prof. Masona do stworzenia międzynarodowego konsorcjum MetaSUB (Metagenomics and Metadesign of Subways and Urban Biomes). Jednym z pierwszych, którzy dołączyli, był dr hab. inż. Paweł Łabaj z MCB UJ, który wcześniej współpracował z amerykańskim uczonym w innych projektach. Jako wiodący członek Międzynarodowego Konsorcjum MetaSUB był najpierw głównym badaczem w Wiedniu, a obecnie w Krakowie. Kieruje również pracami europejskich partnerów konsorcjum w ramach założonego stowarzyszenia MetaSUB Europe Society.

Głównym projektem konsorcjum jest global City Sampling Day (gCSD), który odbywa się co roku 21 czerwca. Kraków przystąpił do gCSD w 2020 roku, kiedy to wolontariusze pobrali wymazy na przystankach i w tramwajach z automatów biletowych, siedzeń, poręczy, uchwytów, zlokalizowanych na trasach linii tramwajowych 52, 50 i 14. Dodatkowe próbki zostały pobrane za pomocą próbnika powietrza w tunelach znajdujących się w okolicach dworca głównego. W tym roku akcja zostanie powtórzona, a na podstawie wyników z obu lat dr hab. inż. Paweł Łabaj i jego zespół zaprezentują mikrobiologiczny "odcisk palca" przestrzeni miejskiej Krakowa. Projekt nie byłby możliwy bez czynnej współpracy z Wydziałem ds. Przedsiębiorczości i Innowacji Urzędu Miasta Krakowa, Zarządem Transportu Publicznego w Krakowie i Miejskim Przedsiębiorstwem Komunikacyjnym w Krakowie.

Konsorcjum MetaSUB prowadzi również inne szeroko zakrojone badania, w tym wykonało kompleksową analizę mikrobiologiczną powierzchni miejskich oraz populacji komarów przed, w trakcie i po Letnich Igrzyskach Olimpijskich w Rio de Janeiro w 2016 roku. Inny projekt, rozpoczęty w 2020 roku, koncentruje się na badaniu występowania SARS-CoV-2 i innych koronawirusów u kotów domowych. Planowany jest także projekt związany z olimpiadą w Tokio w 2021 roku. W związku z tym konsorcjum rozszerzyło swoją aktywność na pobieranie próbek z powietrza, wody i ścieków, a nie tylko z powierzchni twardych.


« 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
      Badania przeprowadzone na University of Iowa sugerują, że dieta roślinna w połączeniu z odpowiednim składem mikrobiomu może chronić przed stwardnieniem rozsianym. Problem w tym, że osoby cierpiące na to schorzenie nie posiadają w jelitach odpowiednich bakterii.
      Grupa badawcza pracująca pod kierunkiem profesora Ashutosha Mangalama wykazała, że dieta bogata w izoflawony chroni myszy przed wystąpieniem objawów podobnych do stwardnienia rozsianego. Co jednak ważne, takie korzystna działanie obserwowano jedynie wówczas, gdy w mikrobiomie myszy znajdowały się mikroorganizmy zdolne do rozkładania izoflawonów.
      Co interesujące, wcześniejsze badania na ludziach wykazały, że u osób z MS bakterie takie nie występują. Uzyskane przez nas wyniki to dowód, że połączenie diety bogatej w izoflawony oraz bakterii metabolizujących te związki, może stać się potencjalną metodą leczenia MS. W izoflawony bogata jest soja, orzechy, ciecierzyca i inne rośliny strączkowe.
      Przeprowadzone w Iowa badania wykazały tez, że u myszy spożywających dietę bogatą w izoflawony, skład mikrobiomu jest podobny do jego składu u zdrowych ludzi. Z kolei u myszy, które izoflawonów nie spożywają, skład mikrobiomu podobny jest do składu mikrobiomu osób chorych na stwardnienie rozsiane.
      Obecnie nie znamy przyczyn MS. Prawdopodobnie mamy tutaj do czynienia ze złożoną interakcją pomiędzy czynnikami genetycznymi i środowiskowymi, co zapoczątkowuje chorobę. W ostatnim jednak czasie zaczęły pojawiać się badania sugerujące, że w rozwoju MS może brać udział mikrobiom jelit.
      Już wcześniej Mangalam i jego zespół wykazali, że istnieją różnice w mikrobiomie osób chorych na MS i zdrowych, a jedną z najważniejszych jest brak u osób z MS bakterii biorących udział w metabolizmie izoflawonów. Teraz ten sam zespół dowiódł, że bakterie metabolizujące izoflawony wygaszają stan zapalny w mysim modelu stwardnienia rozsianego.
      Porównując wpływ diety bogatej w izoflawon i diety, w której izoflawonów nie było, naukowcy stwierdzili, że izoflawony chronią przez objawami MS. Gdy jednak z organizmu myszy usunęli bakterie metabolizujące izoflawony, same izoflawony nie chroniły przed objawami MS. Gdy zaś bakterie te przywrócono, dobroczynne skutki takiej diety powróciły. Co więcej, dowiedli, że konkretny metabolit – fitoestrogen ekwol – również zapewnia ochronę przed chorobą.
      Badania sugerują, że dieta bogata w izoflawony może pełnić funkcję ochronną, pod warunkiem jednak, że w jelitach mamy bakterie metabolizujące izoflawony, dodaje Mangalam.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kraków jako jedyne miasto w Polsce bierze dzisiaj udział w akcji global City Sampling Day (gCSD), która polega na zbieraniu wymazów z powierzchni na przystankach, w autobusach i tramwajach, na ławkach. Materiał posłuży stworzeniu mikrobiologicznego "odcisku palca" miasta.
      Informacje te przekazały Uniwersytet Jagielloński i Urząd Miasta Krakowa, które po raz drugi zrealizują projekt w stolicy Małopolski. Jak udowadniają naukowcy, każde miasto ma swój mikrobiologiczny "odcisk palca".
      Global City Sampling Day (gCSD) odbywa się co roku 21 czerwca w ponad 60 miastach na sześciu kontynentach. Kraków przystąpił do gCSD w 2020 r., kiedy to wolontariusze pobrali wymazy na przystankach i w tramwajach z automatów biletowych, siedzeń, poręczy, uchwytów, zlokalizowanych na trasach linii tramwajowych 52, 50 i 14. Dodatkowe próbki zostały pobrane za pomocą próbnika powietrza w tunelach znajdujących się w okolicach Dworca Głównego.
      W tym roku akcja zostanie powtórzona, a na podstawie wyników z obu lat dr hab. inż. Paweł Łabaj i jego zespół z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego zaprezentują mikrobiologiczny "odcisk palca" przestrzeni miejskiej Krakowa. Dane te – według naukowców – są szczególnie pomocne w zrozumieniu interakcji człowieka ze światem drobnoustrojów w miastach.
      Próbki zostaną przekazane do ogólnej bazy gCSD w Nowym Jorku, prowadzonej przez prof. Christophera Masona. Nowojorski zespół badawczy wyodrębni i zsekwencjonuje DNA z każdej próbki w celu identyfikacji gatunków mikroorganizmów, które się w nich znajdują.
      W maju MetaSUB Consortium opublikowało wyniki z pierwszych lat przeprowadzania gCSD w magazynie "Cell". Łącznie badacze we wszystkich próbkach zebranych z powierzchni znaleźli 4 246 znanych gatunków mikroorganizmów. Dwie trzecie z nich stanowiły bakterie, podczas gdy pozostałe to mieszanka grzybów, wirusów i innych rodzajów mikrobów. Znaleziono również 10 928 wirusów i 748 rodzajów bakterii, które nigdy wcześniej nie zostały udokumentowane w żadnej bazie. Zdaniem naukowców większość tych organizmów prawdopodobnie jest neutralna dla ludzi, a niektóre mogą być w rzeczywistości korzystne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dieta bogata w produkty zwierzęce, przetworzoną żywność, alkohol i cukier wspomaga tę część mikrobiomu jelit, która wywołuje stany zapalne, donoszą naukowcy z Uniwersytetu w Groningen. Natomiast dieta bogata w produkty roślinne wspiera te mikroorganizmy, które działają przeciwzapalnie. W ostatnich lata pojawia się coraz więcej doniesień wskazujących, jak istotną rolę odgrywa mikrobiom. Wpływa na mózg, procesy psychiczne, może prowadzić do odrzucenia dziecka przez matkę, odgrywa rolę w rozwoju nowotworów.
      Naukowcy z Groningen informują na łamach pisma Gut, że wprowadzenie zmian dietetycznych może pomagać osobom cierpiącym na zapalenia jelit w przebiegu niektórych chorób chronicznych. Modulacja mikrobiomu jelit za pomocą wzbogacenia diety w warzywa, orzechy, ziarna i ryby oraz spożywanie więcej produktów roślinnych niż zwierzęcych może zapobiegać zapaleniom jelit obecnym w wielu chorobach chronicznych, czytamy w opublikowanym artykule. Zidentyfikowaliśmy pro- i przeciwzapalne mechanizmy, które działają za pośrednictwem pokarmów i diet, a które mogą wpływać na reakcję zapalną.
      Jedną z takich chorób chronicznych jest nieswoiste zapaleni jelit. Dochodzi w nim do utraty równowagi w mikrobiomie jelit i jelitowym układzie odpornościowym. Jednak, jak zauważają naukowcy, coraz więcej dowodów łączy nierównowagę w mikrobiomie z układem odpornościowym w ogóle i z pojawiającymi się w całym organizmie różnymi stanami zapalnymi.
      Mikrobiom jelit wpływa nie tylko na lokalny, ale na ogólny układ odpornościowy. Odgrywa on rolę w rozwoju całego wachlarza chorób zapalnych immunologicznie zależnych (IMID), od cukrzycy poprzez zapalenie stawów po toczeń rumieniowaty układowy.
      Dotychczas jednak nie było jasne, czy za pomocą diety można wpływać na mikrobiom jelit, a za jego pośrednictwem na stany zapalne w jelitach. Doktor Laura A. Bolte i jej koledzy przyjrzeli się związkowi diety, mikrobiomu i stanom zapalnym jelit u 1425 osób. Badane osoby cierpiały albo na nieswoiste zapalenie jelit (331 osób z chorobą Crohna lub wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego), zespół jelita drażliwego (223 osoby) albo tez nie miały problemów z jelitami (871 osób). Każda osoba dostarczyła próbkę kału oraz wypełniła kwestionariusz dotyczący diety. Naukowcy wykonali m.in. analizę genetyczną mikroorganizmów żyjących w jelitach badanych.
      Naukowcy odnaleźli związki pomiędzy dietą a 38 konkretnymi społecznościami mikroorganizmów zamieszkujących jelita. Dodatkowo 61 konkretnych rodzajów pożywienia zostało powiązanych z 61 konkretnymi gatunkami mikroorganizmów oraz 249 procesami metabolicznymi. Pozwoliło to na zidentyfikowanie konkretnych wzorców dietetycznych, występowania mikroorganizmów i stanów zapalnych, które były charakterystyczne dla każdej z badanych grup.
      Na przykład wysoko przetworzona żywność i produkty pochodzenia zwierzęcego były konsekwentnie powiązane z występowaniem większej liczby oportunistycznych bakterii, w tym Firmicutes i Ruminococcus sp. oraz ze stanami zapalnymi. Z kolei produkty roślinne oraz mięso ryb było powiązane z przyjaznymi człowiekowi bakteriami, działającymi przeciwzapalnie.
      Spożywanie orzechów, tłustych ryb, warzyw, owoców i ziaren było powiązane z występowaniem większej liczby takich bakterii jak Faecalibacterium sp., które wytwarzają lotne kwasy tłuszczowe. Kwasy te pomagają kontrolować stany zapalne i chronią wyściółkę jelit. Również czerwone wino było powiązane z większą liczbą bakterii wytwarzających te kwasy. Jednak ogólne spożywanie alkoholu i cukrów powiązane było z większą liczbą niekorzystnych bakterii.
      Naukowcy podsumowują, że dieta bogata w warzywa, owoce, ziarna i orzechy, z przewagą produktów roślinnych nad zwierzęcymi, spożywanie sfermentowanych produktów mlecznych oraz ryb, a także unikanie mocnego alkoholu, przetworzonego tłustego mięsa i słodzonych napojów może zapobiegać stanom zapalnym w jelitach. Ze szczegółami badań można zapoznać się w artykule Long-term dietary patterns are associated with pro-inflammatory and anti-inflammatory features of the gut microbiome.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ostatnim czasie dużo mówi się o roli jelit w organizmie człowieka. Okazuje się, że jest to organ, który na równi z mózgiem oraz sercem wpływa na dobry lub zły stan naszego zdrowia. Źle funkcjonujące jelita powodują uczucie zmęczenia, osłabienie, obniżoną odporność, a także dyskomfort układu pokarmowego. Właśnie dlatego należy o nie dbać równie starannie, jak o inne organy. Najlepiej robić to, sięgając po odpowiednie probiotyki wypełnione dobrymi bakteriami.
      Rola jelit i flory bakteryjnej w naszym organizmie
      Jelita odpowiadają głównie za wchłaniane składników odżywczych z pożywienia oraz za przetwarzanie ich resztek tak, aby organizm mógł je wydalić. Jelito dzieli się na: jelito cienkie oraz grube. W jelitach kolonizują się różnego rodzaju bakterie, a także mikroorganizmy. W jelicie cienkim znajdują się bakterie takie jak: Lactobacillus, Streptococcus, Enterobacter, Bacteroides. Natomiast w grubym: Bacteroides, Bifidobacterium, Enterobacter, Enterococcus, Lactobacillus, Clostridium, Fusobacterium. Wszystkie te bakterie tworzą mikrobiotę, która stanowi jeden z filarów naszego zdrowia.
      Zaburzenie równowagi jelit może być wywołane przez bardzo wiele czynników. Główne to: leczenie antybiotykami, stres, choroby układu pokarmowego, wirusy, podróże do egzotycznych miejsc. Najczęstszymi objawami nieprawidłowości jelit są wszelkie dolegliwości żołądkowe, takie jak np. biegunka, zaparcia.
      Jak wspierać pracę naszych jelit?
      Aby wspierać pracę naszych jelit i dbać o zachowanie równowagi mikrobioty, należy przede wszystkim unikać stresu. Niewiele osób zdaje sobie sprawę, że jego nadmiar prowadzi do licznych zaburzeń nie tylko psychicznych, ale również fizycznych.
      Kolejnym krokiem we wsparciu jelit jest odpowiednia dieta. Co znaczy odpowiednia w tym przypadku? Przede wszystkim bogata w owoce, warzywa, chude mięso oraz kasze. Ponadto należy sięgać po mleczne napoje fermentowane np. kefir oraz kiszonki np. kapustę kiszoną. Znajdują się w nich bowiem substancje, które bardzo korzystnie działają na budowanie mikrobioty.
      Ponieważ jednak ilość dobrych bakterii przyswajanych z pożywienia jest ograniczona, warto sięgać po probiotyki jak https://www.lakcid.pl/. Są to preparaty, które dzięki żywym kulturom bakterii oraz drożdży odbudowują uszkodzone obszary przewodu pokarmowego. Ponadto probiotyki zapobiegają zakażeniom jelit, wyrównują pH żołądka, pomagają w syntezie przeciwciał, dzięki czemu organizm lepiej potrafi zwalczać wszelkie droboustroje.
      Probiotyki. Kiedy po nie sięgnąć?
      Kiedy należy sięgać po probiotyki? Nie musimy czekać, aż ich stosowanie zaleci nam lekarz. Warto co jakiś czas stosować profilaktycznie kuracje probiotykami. Do najczęstszych jednak sytuacji, kiedy sięgnięcie po nie jest niezbędne, należą:
      •    biegunki, w tym biegunki podróżne;
      •    infekcje intymne;
      •    nieprawidłowości ze strony przewodu pokarmowego;
      •    przebyta antybiotykoterapia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dziecko, które je zbyt dużo cukru i tłuszczu może doprowadzić do takich zmian mikrobiomu, które pozostaną na długie lata. Nawet jeśli jako dorosły będzie odżywiać się zdrowo. Takie wnioski płyną z badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside (UC Riverside).
      Tamtejsi naukowcy przeprowadzili badania, które wykazały, że pod wpływem niezdrowego pożywienia podawanego na wczesnym etapie życia, mikrobiom dorosłych myszy zawierał mniej bakterii i były one mniej zróżnicowane. Badaliśmy myszy, ale obserwowane zjawisko jest takie samo, jakie występują u dzieci na typowej zachodniej diecie. Wysoka zawartość tłuszczu i cukru w dzieciństwie powoduje, że zmiany w mikrobiomie są obserwowane sześć lat po okresie dojrzewania, mówi fizjolog ewolucyjny Theodore Garland.
      Nasz mikrobiom to bakterie, wirusy, grzyby czy pasożyty żyjące wewnątrz organizmu i na skórze. Większość mikrobiomu znajduje się w jelitach i większość tych mikroorganizmów jest pomocnych. Stymulują układ odpornościowy, biorą udział w trawieniu pokarmów czy syntetyzowaniu składników odżywczych.
      W zdrowym organizmie utrzymywana jest równowaga pomiędzy przydatnymi i szkodliwymi mikroorganizmami. Jednak równowaga ta może zostać zaburzona chorobą, używaniem antybiotyków czy niewłaściwą dietą.
      W czasie badań zespół Garlanda podzielił myszy na cztery grupy. Połowa otrzymywała standardową zdrową dietę, połowa dietę zachodnią, a z tych grup połowa miała dostęp do kołowrotka, w którym mogła ćwiczyć, a połowa nie miała.
      Po trzech tygodniach eksperymentu wszystkie myszy przestawiono na dietę standardową i odebrano kołowrotki. Czternaście dni później naukowcy przystąpili do badania mikrobiomu myszy.
      Okazało się, że u myszy, które otrzymywały dietę zachodnią, doszło do znaczącej redukcji różnych gatunków bakterii, jak np. Muribaculum intestinale, które biorą udział w metabolizmie węglowodanów. Okazało się również, że mikrobiom jest wrażliwy na aktywność fizyczną. Liczba Muribaculum była wyższa u myszy na standardowej diecie, które miały dostęp do kołowrotka. U myszy na diecie zachodniej była ona niższa, niezależnie od tego, czy mogły korzystać z kołowrotka.
      Z innych badań wiemy, że u myszy, które ćwiczą, dochodzi do wzrostu liczebności bakterii z podobnych rodzin, co sugeruje, że sama aktywność fizyczna pozytywnie wpływa na mikrobiom. Spostrzeżenia naukowców z UC Riverside uzupełniają tę wiedzę i sugerują, że negatywny wpływ diety zachodniej na wczesnych etapach życia jest większy niż pozytywny wpływ ćwiczeń w tym samym okresie.
      Obecnie zespół Garlanda przygotowuje się do kolejnych badań, w czasie których mikrobiom będzie badany na dodatkowych etapach życia. Naukowcy chcą sprawdzić, w którym momencie zaczyna dochodzić do jego zmian i czy zmiany te utrzymują się jeszcze dłużej niż wykazały to obecne badania.
      Wyniki badań zostały opublikowane w Journal of Experimental Biology.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...