A tudósok korábban ismeretlen bélreakciókat jellemeznek.
Szigorúan véve az ember nem tudja megemészteni az összetett szénhidrátokat – ez a vastagbelünkben élő baktériumok feladata. Az UC Riverside tudósai nemrég fedezték fel a vírusok új csoportját, amelyek megtámadják ezeket a baktériumokat.
A vírusokat, és azt, ahogyan kikerülik a bakteriális gazdáik ellentámadását, egy cikkben ismertetik. Jelentések Cell.
Bacterioides az emberi vastagbélben élő baktériumok akár 60%-át is alkothatják, és ezek az emberek energiaszerzésének fontos módjai. Nélkülük nehezen tudnánk megemészteni a kenyeret, a babot, a zöldségeket vagy más kedvenc ételeket. Tekintettel jelentőségükre, meglepő, hogy a tudósok olyan keveset tudnak azokról a vírusokról, amelyek zsákmányul ejtik őket Bacteroides.
"Ez nagyrészt feltáratlan terület" - mondta a kutatás vezetője, Patrick Degnan mikrobiológus, a mikrobiológia és növénypatológia professzora.
Találni egy vírust, amely támad BacteroidesDegnan és csapata baktériumgenomok gyűjteményét elemezték, ahol a vírusok számos generáción át rejtőzhetnek, amíg valami nem replikálódik, támad, és elhagyja gazdáját. Ez a vírusos életmód nem veszélytelen, mivel idővel olyan mutációk léphetnek fel, amelyek megakadályozzák, hogy a vírus kiszabaduljon a gazdájából.
A genom elemzéséről Bacteroides vulgatus, Degnan csapata megállapította DNS egy általuk BV01-nek nevezett vírushoz tartozik. Nehéz feladatnak bizonyult azonban annak meghatározása, hogy a vírus képes-e kiszökni, vagy újra megfertőzni gazdáját.
Rekonstruált mikroszkópos képe egy bakteriofágról, amely egy baktériumokat támadó vírus. Köszönet: Purdue University és Seyet LLC
„Minden trükköt kipróbáltunk, ami csak eszünkbe jutott. A laboratóriumban semmi sem működött, amíg nem dolgoztunk egy baktériummentes egérmodellel” – mondta Degnan. – Aztán megugrott a vírus.
Ez Degnan UCR kollégájával, társszerzőjével és mikrobiológustársával, Ansel Hsiaóval való együttműködésének köszönhető.
Ez az eredmény azt sugallja, hogy az emlős bélrendszeri állapotok a BV01 aktivitás kiváltójaként működnek. A megállapítás mindkettő fontosságát hangsúlyozza in vitro és a in vivo kísérletek a mikrobák biológiájának megértésére.
Ennek a bakteriális vírusnak az emberekre gyakorolt közvetett hatásairól további információkat keresve Degnan csapata megállapította, hogy amikor a BV01 megfertőz egy gazdasejtet, az megzavarja a sejt normális viselkedését.
„Több mint 100 gén változtatja meg a fertőzés utáni expresszióját” – mondta Degnan.
A megváltozott gének közül kettő, amely a kutatók számára feltűnt, mindkettő felelős a mikrobák számára mérgező epesavak hatástalanításáért. A szerzők feltételezik, hogy bár ez megváltoztathatja a baktériumok epesavakkal szembeni érzékenységét, befolyásolhatja a baktériumok azon képességét is, hogy más vírusokkal megfertőződjenek.
"Ez a vírus bejuthat és megváltoztathatja ezeknek a baktériumoknak az anyagcseréjét az emberi bélrendszerben, amelyek kulcsfontosságúak saját anyagcserénk szempontjából" - mondta Degnan.
Bár a BV01 fertőzés teljes kiterjedése még nem ismert, a tudósok úgy vélik, hogy azok a vírusok, amelyek megváltoztatják a bélbaktériumok mennyiségét és aktivitását, hozzájárulnak az emberi egészséghez és betegségekhez. A jövőbeni tanulmányok egyik területe az étrendnek a BV01-re és a hozzá hasonló vírusokra gyakorolt hatása lesz, mivel bizonyos élelmiszerek hatására szervezetünk több epe szabadul fel.
Degnan azt is megjegyzi, hogy a BV01 csak egy a csoportja által azonosított vírusok csoportjából, amelyek hasonló módon működnek. A csoport, Salyersviridae, Abigail Salyers híres mikrobiológusról kapta a nevét, akinek a bélbaktériumokkal kapcsolatos munkája előmozdította az antibiotikum-rezisztencia tudományát.
További kutatásokat terveznek e vírusok biológiájának megértésére.
„Láthatóan ott volt, de eddig senki nem jellemezte a vírusok e fontos csoportját, amely a zsigereinket befolyásolja” – mondta Degnan.
Hivatkozás: „A Bacteroides Phage BV01 fertőzés megváltoztatja a gazdatranszkriptomot és az epesav metabolizmusát egy közös emberi bélmikrobában”, Danielle E. Campbell, Lindsey K. Ly és Jason M. R, 15. szeptember 2020. Jelentések Cell.
DOI: 10.1016/j.celrep.2020.108142
