Výskum mikrobiómov: Štúdia Kiel odhaľuje ochranný mechanizmus proti infekciám!

Výskum mikrobiómov: Štúdia Kiel odhaľuje ochranný mechanizmus proti infekciám!

Mikrobióm, komplexné spoločenstvo baktérií, vírusov a húb, ktoré žijú v mnohobunkových organizmoch a na nich, má zásadný vplyv na zdravie hostiteľa. To platí najmä pre obranu proti patogénom. Kiel Collaborative Research Center (SFB) 1182 na Christian Albrechts University v Kieli sa venuje výskumu interakcií medzi hostiteľskými organizmami a mikróbmi. V nedávnej štúdii uverejnenej v časopise Prírodné komunikácie bola publikovaná, skúmala sa úloha mikrobiómu v obrane proti patogénom, najmä v modelových organizmochCaenorhabditis elegans.

Vedci zistili, že baktéria roduPseudomonasv črevnom mikrobiómeC. elegansProdukujú sa sfingolipidy, ktoré chránia hostiteľa pred infekciami. Toto zistenie je obzvlášť pozoruhodné, pretože schopnosť produkovať sfingolipidy bola predtým pripisovaná len niekoľkým bakteriálnym kmeňom. Baktéria Pseudomonas využíva na produkciu sfingolipidov alternatívnu metabolickú dráhu, ktorá sa výrazne líši od známych syntetických dráh.

Sfingolipidy a ich význam

Produkované sfingolipidy hrajú zásadnú úlohu pri ochrane črevného epitelu zlepšením bariérovej funkcie črevných buniek. Špecifický biosyntetický génový klaster vPseudomonasje zodpovedný za tvorbu týchto lipidov. Je zaujímavé, že podobné génové zhluky sa našli aj v iných črevných baktériách, čo naznačuje rozšírenú schopnosť produkovať sfingolipidy.

Ochranné mechanizmy sfingolipidov fungujú nepriamo: počas toxínov z patogénuBacillus thuringiensisVytváranie pórov v bunkovej membráne hostiteľa, čo uľahčuje vstup iných patogénov, posilňuje upravený metabolizmus sfingolipidovPseudomonasstabilita bunkových membrán v hostiteľovi. Tieto zistenia rozširujú pochopenie toho, ako môžu mikrobiálne metabolity chrániť hostiteľa pred patogénmi.

Podrobný výskum

Súčasná štúdia využívala rôzne vedecké metódy na skúmanie genetického a metabolického základu ochrany pred infekciou. Okrem iného rôzne kmene oC. elegansa ich schopnosť prežiť po infekciiBacillus thuringiensisanalyzované. Miera prežitia bola štatisticky vyhodnotená, aby sa preukázala dôležitosť mikrobiómu pri ochrane pred infekciou.

Ďalším aspektom, ktorý bol vo výskume zdôraznený, je analýza sfingolipidového zloženia vC. elegans. Štúdie ukázali, že sfingolipidy hrajú úlohu v rôznych bunkových procesoch, vrátane bunkovej proliferácie, diferenciácie a stresových reakcií. Tieto zistenia naznačujú, že sfingolipidy môžu byť tiež dôležité pri vývoji chorôb, ako je diabetes a neurodegeneratívne ochorenia.

Interdisciplinárny výskum v Kiel Collaborative Research Center ponúka nielen pohľad na fungovanie mikrobiómov, ale aj perspektívy pre budúce terapeutické prístupy k liečbe porúch v ľudskom črevnom mikrobióme. Cieľom je vedieť lepšie liečiť dlhodobé poruchy. To ukazuje, aké dôležité sa stalo pochopenie mikrobioty v modernej medicíne.