Когда заболевают полезные кишечные бактерии

Заболевание из-за инфекции может заставить нас чувствовать себя плохо. Но через что должна пройти экосистема бактерий или микробиота, колонизирующая наш кишечник, когда поражена инфекция? В исследовании Brigham and Women’s Hospital (BWH) использовались уникальные вычислительные модели, чтобы показать, как инфекция может влиять на бактерии, которые естественным образом живут в нашем кишечнике. Полученные данные могут в конечном итоге помочь врачам лучше лечить и предотвращать желудочно-кишечные инфекции и воспаления за счет лучшего понимания основных изменений, которые происходят, когда чужеродные бактерии нарушают микробиоту кишечника.

"Наш кишечник содержит в десять раз больше бактериальных клеток, чем человеческих клеток в нашем организме," сказала Линн Брай, доктор медицинских наук, директор Центра клинической и трансляционной метагеномики BWH, старший автор исследования. "Поведение этих сложных бактериальных экосистем в условиях заражения инфекцией может иметь большое влияние на наше здоровье."

Георг Гербер, доктор медицинских наук, магистр здравоохранения, содиректор Центра клинической и трансляционной метагеномики BWH, соавтор первого исследования, разработал новые компьютерные алгоритмы для анализа различных стадий заражения, когда патоген, известный как Citrobacter rodentium, вызывает заболевание. у мышей, аналогичных пищевым отравлениям у людей, был введен в кишечник мышей. Брай и ее команда создали двухмесячный временной ряд уровней популяции бактерий во многих участках кишечника. Вычислительная структура, известная как Microbial Counts Trajectories Infinite Mixture Model Engine, разработанная Гербером, использовалась для выявления динамических изменений в сложных сообществах бактерий в кишечнике, связанных с инфекцией и воспалением.

Исследователи наблюдали множество нарушений нормальной работы бактерий в разных частях кишечника во время инфекции. Например, они обнаружили микробную сигнатуру в толстой кишке с участием видов, принадлежащих к роду Mucispirillum, которые показали снижение на ранней стадии инфекции до появления симптомов. Другие признаки включали увеличение популяций бактерий из семейств Clostridiales и Lactobacillales, происходящее после исчезновения патогена. Интересно, что некоторые из этих сигнатур произошли в местах в кишечнике, где патоген не повреждает напрямую клетки-хозяева.

"С клинической точки зрения эти новые микробные сигнатуры, которые мы идентифицировали, могут помочь клиницистам выявлять ранние стадии воспаления или трудноуловимое хроническое заболевание у пациентов с желудочно-кишечными расстройствами, такими как воспалительное заболевание кишечника," сказал Брай. "Более того, несколько зависящих от времени микробных сигнатур, которые мы идентифицировали, могут быть использованы для проведения дальнейших исследований других инфекционных и воспалительных состояний."

Исследование опубликовано 11 июля 2014 года в PLOS ONE.

4 комментария к “Когда заболевают полезные кишечные бактерии”

Оставьте комментарий