Darm-Bakterien, die verbindungen für die menschliche Gesundheit, Krankheit

Forscher an der Oregon State University haben einen wichtigen Fortschritt im Verständnis der Rollen, die Darmbakterien spielen in der menschlichen Gesundheit.

Lernen Sie die Mechanismen, durch die Darm-Mikroben Einfluss auf die Gesundheit der Gastgeber öffnet die Tür für die Entwicklung von besseren, personalisierten diagnostischen Methoden und Therapien.

Die meisten Studien bisher konzentrieren sich auf, wie die Zusammensetzung des mikrobiom-d.h., die Organismen vorhanden sind, und in welchen Mengen — Mitarbeiter, die mit der Gesundheit im Allgemeinen oder verschiedene Krankheiten.

Die OSU-Forschung der Leitung von Ph. D. student Courtney Rüstung geht einen Schritt weiter und schauen nicht nur auf die Organismen sind in der mikrobiom, sondern auch, was Funktionen, die Sie möglicherweise ausführen werden. Ergebnisse wurden veröffentlicht in mSystems.

Rüstung, arbeiten unter Mikrobiologie und Statistiken-Forscher Thomas Sharpton in die OSU College of Science, analysiert Daten und Erkenntnisse aus acht verschiedenen Studien umfasst sieben verschiedene Krankheiten in eine metagenomische meta-Analyse.

Metagenomics bezieht sich auf die Untersuchung von genetischen material wieder direkt aus Umweltproben-in diesem Fall menschlichen fäkalen Proben, die — im Gegensatz zu von Organismen kultiviert in einem Labor. Eine meta-Analyse ist eine statistische Methode zur Kombination der Daten aus mehreren Studien.

Die meta-Analyse von Rüstung, Sharpton und Ihre Mitarbeiter metagenomische Daten von fast 2.000 Stuhlproben gesammelt für Studien mit Darmkrebs, Morbus Crohn, Leberzirrhose, Adipositas, rheumatoide arthritis, Typ-2-diabetes und der Colitis ulcerosa.

Der Darm-mikrobiota verfügt über mehr als 10 Billionen mikrobenzellen von über 1.000 verschiedene Bakterien-Arten. Das mikrobielle ökosystem im Gleichgewicht bleibt über Zell-zu-Zell-Signalisierung und die Freisetzung antimikrobieller Peptide, die in Grenzen halten bestimmte bakterielle Zweige.

Darm-Mikroben Interaktion mit Ihren menschlichen Gastgeber so gut, manchmal in einer Weise, die die Gesundheit fördern, das andere mal im Wege, die einen Beitrag zur Entwicklung der Krankheit. Dysbiose, oder Ungleichgewicht, das mikrobiom ist Häufig mit negativen Auswirkungen auf die host-Gesundheit.

„In unserer Studie, die wir uns angeschaut, wie Darm-mikrobiom-protein-Familie, Reichtum, Zusammensetzung und Verteilung beziehen sich auf Krankheit,“, sagte Sharpton.

Proteine sind große, komplexe Moleküle, die die meiste Arbeit zu tun in den Zellen und sind erforderlich für Struktur, Funktion und regulation von Geweben und Organen.

„Unsere Analyse von protein-Familie Reichtum zeigte, dass Patienten mit Morbus Crohn, Fettleibigkeit, Typ-2-diabetes oder Colitis ulcerosa verfügen über eine kleinere Anzahl von protein-Familien im Vergleich zu Ihrer jeweiligen Kontrolle der Bevölkerung,“ sagte Sharpton. „Auf der anderen Seite, Menschen mit Darmkrebs hatten noch eine größere Anzahl von mikrobiom-protein Familien als Ihre Kontrollen.“

Die Forscher untersuchten auch „beta-dispersion,“ welche Maßnahmen der kompositorischen variation der mikrobiom unter einer Gruppe von Individuen.

„Vor der Arbeit im Zusammenhang mit Krankheit zu einer Zunahme der taxonomischen beta-dispersion,“ sagte Sharpton. „Wir schauten uns an, ob Darm-mikrobiom der funktionellen beta-Streuung unterscheidet sich zwischen gesunden und Kranken Bevölkerung, und sah eine Zunahme der funktionellen beta-dispersion bei Patienten mit Darmkrebs, Morbus Crohn und Leberzirrhose. Einzelpersonen mit Korpulenz angezeigt, reduziert beta-dispersion relativ zu Ihren Kontrollen.“

Die überlappung — Funktionen verknüpfen mit mehreren Krankheiten — auffallend war, sagte Rüstung, die es gibt viel mehr zu lernen.

„Wir brauchen mehr Daten“, sagte Sie. „Und wir brauchen mehr Informationen über die Probanden in den Studien, über andere Dinge, die möglicherweise Auswirkungen auf das mikrobiom, die Dinge wie Ernährung und Geographie. Wir brauchen mehr Daten von verschiedenen Orten und Populationen zu berücksichtigen-Quellen von Variationen.“

Das langfristige Ziel, Sharpton sagte, ist, dass ärzte in der Lage sein, Informationen zu verwenden, abgeleitet von metagenomics diagnose von Krankheiten „genauer, schneller und weniger invasiv.“

„Bei unserer Arbeit Punkte zu Informationen, codiert in der Metagenom, die verwendet werden könnte, aber das erfordert mehr Daten zu diesen Diagnosen robuster“, sagte er. „Wir versuchen zu entwirren Ursache und Wirkung, um diese Nadeln im Heuhaufen finden, und die verbindungen zwischen dem mikrobiom und die Gesundheit. Zukünftige Forschung nutzen können, dieses neue wissen zu testen mikrobiom-Funktionen gegen das Vorhandensein und die schwere von verschiedenen Erkrankungen.“

Die National Institutes of Health und der National Science Foundation unterstützt diese Forschung, die Wissenschaftler vom Lawrence Berkeley National Laboratory, der University of California, San Francisco, und Gladstone-Institute.