Маленький організм з великим впливом Бактерія змінює кишкову екосистему - монітор їжі

В рамках дослідження, що вивчає вплив Prevotella spp. обстежений на наявність запальних захворювань кишечника у мишей, Dr. Мейна Нойман-Шааль, керівник молодшої дослідницької групи "Бактеріальна метаболоміка" в Інституті Лейбніца DSMZ-Німецька колекція мікроорганізмів та клітинних культур GmbH у Брауншвейзі, показує, що наявність бактерії значно змінює продукти метаболізму в кишечнику (сліпій кишці або апендиксі).

бактерія

Загалом, дослідження, яке проводили дослідники, що працюють з проф. Тилл Стровіг з Центру досліджень інфекцій Гельмгольца обґрунтовує гіпотезу, що Prevotella spp. здатні діяти імуномодулююче в кишечнику і тим самим підвищувати чутливість до запальних захворювань кишечника. Це дозволило показати перші вказівки на ще не вивчену комунікацію між кишковими бактеріями та їх господарем. Свої результати дослідники опублікували у всесвітньо відомому спеціалізованому журналі Mucosal Immunology (https://doi.org/10.1038/s41385-020-0296-4).

Подальші дослідження показують, що присутність мікроорганізмів, особливо бактерій, у кишечнику впливає на самопочуття людей та тварин. Кишкова мікробіота вже деякий час знаходиться в центрі уваги науки, оскільки дослідники припускають, що існує зв’язок між переростанням кишечника бактеріями та деякими захворюваннями, такими як хронічне запальне захворювання кишечника або ревматоїдний артрит.

Наразі незрозуміло, чи активно бактерії втручаються в кишкову екосистему і тим самим викликають зміни, чи помилки колонізації є результатом цих змін. Це дослідження показує, що бактерії мікробіоти кишечника, такі як Prevotella spp. здатні активно змінювати кишкове середовище у миші. Наприклад, було показано, що Prevotella spp. витісняє інші кишкові бактерії і тим самим збільшує їх популяцію. Ця зміна складу кишкового мікробіому призводить до зміни присутніх там метаболітів, що в підсумку призвело до підвищеної чутливості до запалення в цьому дослідженні. Доктор Нойман-Шаал та її колеги змогли продемонструвати подібні результати в іншому дослідженні у зв'язку з бактерією Citrobacter rodentium (https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1008448).

Лікар. Метаболомічні аналізи, проведені Мейною Нойман-Шааль в Інституті Лейбніца DSMZ, показують, що такі продукти метаболізму, як ацетат, у разі перенаселення Prevotella spp. трапляються частіше. Ці результати підтверджують гіпотезу про те, що бактерії кишкової флори активно змінюють своє середовище і тим самим впливають на сприйнятливість людини до розвитку певних захворювань.

Біохімік Мейна Нойман-Шааль очолює молодшу дослідницьку групу "Бактеріальна метаболоміка" в Інституті Лейбніца DSMZ і спеціалізується на аналізі продуктів метаболізму бактерій. На основі мас-спектрометричних аналізів, таких як GC-MS та LC-MS, її група досліджує метаболізм бактерій та архей з метою розуміння та впливу на їх метаболічні процеси. Одним із напрямків її досліджень є розшифровка зв'язку між метаболізмом та вірулентністю Clostridioides difficile, загального лікарняного мікроба, який, серед іншого, може спричинити важкі діарейні захворювання.

Ільязовіч A, Рой U, Гальвес EJC, Lesker TR, Zhao B, Gronow A, Amend L, Will SE, Hofmann JD, Pils MC, Schmidt-Hohagen K, Neumann-Schaal M, Strowig T. spp. підвищує сприйнятливість господаря до запалення слизової.

Слизова Імунол. 2020, 20 травня. Онлайн перед друком.
https://doi.org/10.1038/s41385-020-0296-4

Osbelt L, Thiemann S, Smit N, Lesker TR, Schröter M, Gallvez EJC, Schmidt-Hohagen K, Pils MC, Mühlen S, Dersch P, Hiller K, Schlüter D, Neumann-Schaal M, Strowig T. Варіації складу мікробіоти лабораторних мишей впливають на інфекцію Citrobacter rodentium за рахунок змінної продукції коротколанцюгових жирних кислот. PLoS Pathog. 2020 р., 24 квітня; 16 (3): e1008448.
https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1008448

Свен-Девід Мюллер, прес-секретар Інституту Лейбніца DSMZ-Німецька колекція мікроорганізмів та клітинних культур GmbH