Bakterierne vil kommandere paraden: hvad er mikroberne i stand til i vores krop

Taler: Valentina Buchneva, leder af den eurasiske afdeling i Bosnalek Pharmaceutical Company

Den menneskelige krop som et økosystem kommer ikke ned på vores egen krop. I tandem arbejder han sammen med et helt "ensemble af mikroverdenen" - symbiotiske bakterier og andre mikroorganismer. Deres mangfoldighed er imponerende: det er tilstrækkeligt at sige, at tarmens “indre population” i aggregatet alene indeholder 150 gange flere gener end vores eget genom.

Nye undersøgelser viser, at bakterier ikke kun kan regulere fordøjelsen, men også har indflydelse på vores opførsel og tankegang. Tarmmikrobiota alene - det såkaldte sæt mikroorganismer i et af systemerne i den menneskelige krop eller gruppe af organer - er i stand til sådan, at du nogle gange tvivler på, om den er smartere end vores hjerne. Lad os se, hvad bakterier, der lever sammen med os, kan gøre.

Regulere vores hjerne

Urimelige bakterier, der skræmmer let, påvirker vores sind. Mere præcist på det centrale nervesystem. Desuden ville vi tilsyneladende uden symbiotiske mikroorganismer have problemer ikke kun med fordøjelsen, men også med tænkning.

Forskere fra Karolinska Institute (Sverige) udførte et eksperiment - omend på mus - nogle af gnavere blev opdrættet i sterile containere uden kontakt med bakterier, og nogle under normale forhold. Da dyrene blev voksne, viste det sig, at individer fra den første gruppe ikke viste den sædvanlige reaktion på fare for mus og i det store og hele var mere hensynsløse end repræsentanter for den anden gruppe. Hvis musen, der blev frataget den sædvanlige mikroflora for sin art, fik lov til at "opsamle" disse bakterier i voksen alder, vendte dens opførsel ikke tilbage til sin naturlige norm. Uden dannelsen af ​​en komplet mikrobiota i forsøgsdyr gennemgik psyken irreversible ændringer.

Også ”lobbyer” bakterier ivrigt deres egne ernæringsmæssige interesser, der igen virker på forskellige systemer i vores krop: nervøs, immun osv. Under studiet under opsyn af Joe Elcock fra University of New Mexico blev der fremsat en hypotese om, at bakterier kan opnå deres der virker på vagusnerven, der forbinder hjernen med indre organer.

Det viser sig, at planen om at skifte til sund livsstil truer med at krænke ikke kun dybe psykologiske årsager, men også de mest materielle, der er vigtige for indbyggerne i vores tarm. På samme tid, understreger forskere, kan en person med en ændring i kosten ændre sammensætningen af ​​mikrobiota i tarmen. Og en videnskabeligt baseret tilgang til kosten sammen med at tage en kombination af probiotika og prebiotika (kort sagt - medikamenter med henholdsvis gavnlige bakterier og næringsstoffer til sådanne bakterier) kan danne den mest gunstige mikroflora for os.

Ændre vores sindstilstand

Forskere fra Københavns Universitet begyndte at afgøre, om pattedyrs bakteriebaggrund påvirker deres modstand mod stress. Og de etablerede: det påvirker, og hvordan.

Eksperimenterne blev normalt udført på mus. Forskere har med vilje placeret mus i "stressende forhold." Sammenligning af prøver af musedråber viste, at antallet af Alistipes-bakterier steg i tarmen hos forsøgsdyr under eksponering af stress: hos mennesker ledsages en stigning i deres niveau ved gastrisk forstyrrelse.

I mellemtiden studerede forskere fra Columbia University i New York tarmmikrobiota hos hundreder af frivillige, både sunde og lider af kronisk træthedssyndrom. Som målingerne viste, repræsenterede repræsentanter for den anden gruppe i mave-tarmkanalen et forøget indhold af de tidligere nævnte Alistipes og et antal repræsentanter for slægten Bacteroides, mens koncentrationen af ​​bakterier i slægten Faecalibacterium og Bacteroides vulgatus blev reduceret. Desuden blev ubalancen manifesteret, jo stærkere, jo mere udtalt var symptomerne på forstyrrelsen. Tilsyneladende forårsager en sådan bias i sammensætningen af ​​tarmmikroflora ændringer i stofskiftet, på grund af hvilket kronisk træthedssyndrom opstår.

Som du ved, kan depression være forbundet med en række faktorer - fra stressende begivenheder i menneskelivet til en genetisk disponering. En række bakterier i den humane tarm hjælper med at bekæmpe denne svøbe. Det er blevet konstateret, at Oscillibacter-bakterier producerer et stof, der ligner gamma-aminobutyric acid - en neurotransmitter, der fungerer som et beroligende middel og hæmmer processerne i vores centrale nervesystem.

Forbered os til fødslen

For et kvart århundrede siden var den rådende opfattelse inden for videnskaben, at fosteret før fødslen dannes under sterile forhold. Som det blev beviset senere, selv under graviditeten, overfører moderens krop babyen en del af dens mikroflora.

Bakterier begynder at påvirke os længe før vi er født. Så et internationalt team af forskere ledet af Ruth Lei fra Cornell University (USA) studerede, hvordan sammensætningen af ​​tarmmikrobiotaen hos gravide ændrer sig. I henhold til de data, som forskerteamet har fået, justeres bakteriebaggrunden i moders krop på en sådan måde, at følsomheden over for insulin falder, og som et resultat er fedtophobning lettere for de sene stadier af drægtighed af barnet. Under normale forhold ville en sådan dynamik være årsag til alarm, men under graviditet øger det tværtimod chancerne for en vellykket udvikling af fosteret.

Et par år senere fandt Kierstey Ogord-teamet fra Baylor College of Medicine i Houston, USA, at et helt samfund af bakterier lever i morkagen. Herunder dem, der tjener til at assimilere næringsstoffer. Hvad der er overraskende, i sammensætningen er mikroorganismer tæt på dem, der bor i mundhulen hos en voksen.

Samtidig kan individuelle mikroorganismer også forstyrre barnets fødsel. I henhold til resultaterne fra adskillige undersøgelser øger bakterier, der forårsager tandkødsbetændelse i parodontitis, sandsynligheden for for tidlig fødsel. Hos en gravid kvinde, der lider af denne tandsygdom, kan patogen mikroflora med blodgennemstrømning komme ind i moderkagen - med en risiko for at begynde fødsel inden forfaldsdagen.

Trænelig til fredelige formål

Man får indtryk af, at bakterier næsten mere mærkbart påvirker vores krop end hjernen (forresten er den humane tarmmikrobiota sammenlignelig i vægt med den). Og da mikrobiota ikke har en grund, er det umuligt at "forhandle" med det - kun handle på det kemisk, for eksempel at tage probiotika. Imidlertid famler forskere efter måder at problemfrit håndtere konglomerater af mikroorganismer.

For nylig lykkedes et team af specialister fra La Sapienza Universitetet i Rom og det italienske institut for nanoteknologi at tegne en minikopi af Mona Lisa - og ikke kun noget, men bakterier.

I stedet for maling blev bestanden af ​​Escherichia coli anvendt, det er også Escherichia coli. I modsætning til hvad man tror, ​​er de fleste af dets stammer, forresten, ikke skadelige for mennesker. Forskere har valgt denne bakterie til eksperimenter af den grund, at den er i stand til at bevæge sig ekstremt hurtigt og dækker en afstand på ti gange dens længde på et sekund. De modificerede også E. coli ved at inkorporere et specielt fotosensitivt protein i dets genom.

Forskere placerede en koloni af E. coli på skærmen og projicerede et billede på den - i sort / hvid. Under påvirkning af kunstig belysning begyndte mikroorganismer på underlaget at bevæge sig, og jo hurtigere, jo stærkere lysstrømmen. I det område, hvor lysintensiteten var lavere, bevægede bakterier sig langsommere, derfor samledes de i større koncentration - og dermed svarede tætheden af ​​"levende maling" på et bestemt punkt i "lærredet" til, hvor mørk farven på det samme sted på det originale portræt var.

Opfindelsen forekommer ren sjov kun ved første øjekast: lignende teknologier kan anvendes, for eksempel til målrettet levering af medikamenter, der bruger bakterier til infektionsfoci i kroppen eller endda til individuelle celler af celler.

Forresten fører en sådan "fredelig træning" allerede til konkrete resultater: det er dette princip, der ligger til grund for biocenosebesparende teknologier. Biocenosebesparende teknologier er det modsatte af antibiotika. Deres hovedprincip for arbejde er oprettelse af medikamenter, der tager sig af den naturlige mikrobiota og selektivt kun virker på patogene bakterier. I henhold til dette princip fungerer vores lægemiddel "Lizobact" til at hjælpe med at kompensere for manglen på lysozym - et enzym, der findes i human spyt og dræber patogene bakterier - for eksempel SARS-patogener.

I øjeblikket er mange farmaceutiske virksomheder allerede involveret i projekter inden for biocenosebesparende teknologier. Disse teknologier tilbyder ikke kun den sikreste tilgang til behandling af sygdomme, men også nye retninger i udviklingen af ​​farmakologi generelt. Mangfoldigheden af ​​mikrobiota og fleksibiliteten, som det potentielt kan reguleres med, åbner et stort rum til forbedring af kroppen og forbedring af vores tilstand uden mekanisk invasiv indgriben. Og med bakterier har vi trods alt været sammen gennem vores historie.

Anbefalet

Den hårdeste legering opdages
2019
Cassowaries: 6 fakta om en flygeløs fugl
2019
Den længste limousine i verden: American Dream
2019