แบคทีเรียในกระเพาะอาหาร: ผลกระทบที่น่าประหลาดใจของไวรัส
ไมโครไบโอมมีบทบาทสำคัญต่อสุขภาพ การศึกษาล่าสุดได้ศึกษาว่าไวรัสที่ฆ่าแบคทีเรียในลำไส้มีผลต่อจุลินทรีย์เหล่านี้อย่างไร การค้นพบนี้ทำให้ภาพมีความซับซ้อนมากขึ้น
Bacteriophages (แสดงที่นี่) มีมากกว่าแบคทีเรียมากมาย
สำหรับข้อมูลที่ได้รับการสนับสนุนจากการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับไมโครไบโอมและผลกระทบต่อสุขภาพของคุณโปรดไปที่ศูนย์เฉพาะของเรา
ไมโครไบโอมเป็นสิ่งที่น่าสนใจและทันสมัย
การเพิ่มขึ้นของความสนใจของสาธารณชนทำให้เกิดการระดมทุนเพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างเรากับแบคทีเรียในกระเพาะอาหารของเรา
ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์พบความสัมพันธ์ระหว่างไมโครไบโอมกับสภาวะต่างๆตั้งแต่เบาหวานและโรคอ้วนไปจนถึงพาร์กินสันและโรคซึมเศร้า
เนื่องจากข้อมูลที่มีคุณภาพสูงของแบคทีเรียในลำไส้ทำให้ชั้นวางของในร้านขายของชำเต็มไปด้วยผลิตภัณฑ์โปรไบโอติก
แม้จะมีความพร้อมใช้งานและความนิยมอย่างกว้างขวาง แต่ก็มีหลักฐานเพียงเล็กน้อยที่บ่งชี้ว่าพวกเขาให้ประโยชน์มากมายนอกเงื่อนไขเฉพาะจำนวนเล็กน้อย
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะรู้ว่าจุลินทรีย์ในตัวเรามีความสำคัญ แต่การออกแบบวิธีกลั่นกรองพวกมันเพื่อปรับปรุงสุขภาพและต่อสู้กับโรคก็ยังคงเป็นหนทางที่ยาวนาน
สาเหตุหลักคือความซับซ้อนที่น่าตื่นตาของไมโครไบโอม ไม่ใช่สิ่งมีชีวิตที่เป็นเนื้อเดียวกัน แต่เป็นโลกของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่มีปฏิสัมพันธ์มีอิทธิพลและยับยั้งเพื่อนบ้านของพวกเขาสามารถฆ่าบำรุงเลี้ยงและสื่อสารกันได้
ณ จุดนี้เราสามารถเห็นความยากลำบากมากมายในการทำความเข้าใจรายละเอียดของไมโครไบโอม แต่นักวิจัยบางคนกำลังตรวจสอบความซับซ้อนในระดับต่อไปนั่นคือแบคเทอริโอเฟจ
แนะนำแบคเทอริโอเฟจ
Bacteriophages หรือ phages เป็นไวรัสที่ทำลายแบคทีเรียโดยเฉพาะ อย่างไม่น่าเชื่อ phages มีจำนวนมากกว่าแบคทีเรีย ที่ใดมีแบคทีเรียมีฟาจในจอบ
เฟสมีความเฉพาะเจาะจงเช่นกัน พวกมันมักจะทำลายแบคทีเรียเพียงสายพันธุ์เดียวหรือหลายสายพันธุ์ ก่อนการกำเนิดของยาปฏิชีวนะนักวิทยาศาสตร์ใช้ phages เพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อ อย่างไรก็ตามเมื่อนักวิจัยค้นพบยาปฏิชีวนะพวกเขาก็เข้ามาแทนที่ phages; ยาปฏิชีวนะมีราคาถูกและผลิตได้ง่ายกว่าฟาจ
ขณะนี้มีการดื้อยาปฏิชีวนะเพิ่มขึ้นนักวิจัยบางคนกำลังทบทวนแนวคิดเรื่องการรักษาด้วย phage
แน่นอนว่าถ้า phages ฆ่าเชื้อแบคทีเรียก็มีแนวโน้มที่จะมีผลต่อไมโครไบโอม นักวิจัยจาก Brigham and Women’s Hospital และ Wyss Institute ทั้งในบอสตันรัฐแมสซาชูเซตส์สนใจว่าไวรัสจำนวนมากเหล่านี้อาจส่งผลต่อแบคทีเรียในลำไส้ของเราอย่างไร พวกเขาตีพิมพ์ผลการศึกษาล่าสุดในวารสาร โฮสต์เซลล์และจุลินทรีย์.
“ ความสนใจที่สำคัญอย่างหนึ่งในห้องปฏิบัติการของฉันคือการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงของพลวัตของไมโครไบโอมในกระเพาะอาหาร แบคทีเรียเป็นส่วนประกอบใหญ่ของไมโครไบโอม แต่ยังไม่มีการศึกษามากนัก”
ผู้เขียนการศึกษาอาวุโส Dr. Georg Gerber
phages ขึ้นอยู่กับอะไร?
แม้ว่าเราจะรู้ว่า phages มีอยู่มากมายในลำไส้ แต่เราไม่ค่อยรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมของพวกมันมากนัก
“ บางคนกำลังสำรวจการรักษาด้วย phage โดยใช้ phages เพื่อฆ่าเชื้อจุลินทรีย์” ดร. Gerber กล่าว“ แต่ phages ยังพบได้ตามธรรมชาติในลำไส้ซึ่งมีอยู่ร่วมกับส่วนที่เหลือของระบบนิเวศ เราต้องการทราบว่าพวกเขากำลังทำอะไรอยู่ที่นั่น”
ในการตรวจสอบนักวิจัยได้ใช้หนู gnotobiotic พวกเขาเลี้ยงสัตว์เหล่านี้ในลักษณะที่ไม่มีแบคทีเรียอาศัยอยู่หรืออยู่ในพวกมัน
ในการเริ่มต้นพวกเขาได้แนะนำให้รู้จักกับแบคทีเรีย 10 ชนิดของหนูที่มักอาศัยอยู่ในลำไส้ของมนุษย์ ได้แก่ Enterococcus faecalis และ Escherichia coli.
จากนั้นพวกเขาเพิ่มเฟสที่กำหนดเป้าหมายเฉพาะแบคทีเรียที่ปลูกถ่ายลงในหนู ตัวอย่างเช่นเป้าหมาย phage T4 อีโคไลและ VD13 phage โจมตี E. อุจจาระ. จากนั้นพวกเขาติดตามความสำเร็จของจุลินทรีย์แต่ละชนิด
Phages เป็นนักล่าที่เฉพาะเจาะจง: แต่ละประเภทฆ่าแบคทีเรียเพียงชนิดเดียว ดังนั้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์แนะนำหนูทดลองพวกเขาจะเห็นแบคทีเรียชนิดนั้นลดลง อย่างไรก็ตามผลกระทบต่อแบคทีเรียอื่น ๆ นั้นน่าประหลาดใจกว่า
การเปลี่ยนแปลงอย่างกว้างขวาง
นักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าแม้ว่า phage ใดก็ตามจะโจมตีแบคทีเรียเพียงชนิดเดียว แต่ phage นั้นก็จะส่งผลกระทบต่อสายพันธุ์อื่นด้วย บางชนิดเจริญเติบโตในขณะที่บางชนิดลดน้อยลง
เมื่อมองในภาพกว้างนักวิจัยยังได้ประเมินอาร์เรย์ของสารประกอบที่ผลิตโดยทั้งแบคทีเรียและเมาส์ สิ่งนี้เรียกว่าเมตาโบโลม
พวกเขาพบว่าเมื่อพวกเขาแนะนำ phage ให้กับหนูและองค์ประกอบของแบคทีเรียเปลี่ยนไปนอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแปลงในระดับของสารเคมีที่ใช้งานทางชีวภาพบางอย่าง ผู้เขียนศึกษาเขียนว่า:
“ ฟาจสามารถปรับเปลี่ยนเมตาบอไลต์ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่ามีผลต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม”
กล่าวอีกนัยหนึ่งไวรัสสายพันธุ์เดียวสามารถเปลี่ยนแปลงชนิดหรือปริมาณของโมเลกุลทางชีวภาพที่มีให้กับสัตว์เลี้ยงได้
ความเป็นไปได้ในอนาคตและงานอื่น ๆ อีกมากมาย
ดร. เกอร์เบอร์ไม่พลาดความเป็นไปได้มากมายที่การค้นพบเหล่านี้เพิ่มขึ้น เขากล่าวว่า:“ การค้นพบนี้ทำให้ฉันหลงใหลในการติดตามผลและทำให้เกิดคำถามสำคัญ: เราสามารถใช้ phages เพื่อปรับกิจกรรมเหล่านี้ได้หรือไม่? นี่อาจเป็นการแทรกแซงเงื่อนไขต่างๆเช่นภาวะซึมเศร้าที่คุณต้องการเปลี่ยนระดับสารสื่อประสาท”
แน่นอนการทดลองนี้ใช้ไมโครไบโอมที่สร้างขึ้นโดยเทียมในแบบจำลองหนูซึ่งทำให้การคาดคะเนกับมนุษย์เป็นเรื่องยาก อย่างไรก็ตามมันมุ่งเน้นไปที่การได้รับภาพรวมทั่วไปว่า phages สามารถมีอิทธิพลต่อประชากรของแบคทีเรียได้อย่างไร ตามที่ผู้เขียนศึกษาเขียน:
“ หนู Gnotobiotic ซึ่งตั้งรกรากด้วยกลุ่มแบคทีเรียที่มีจำนวน จำกัด และเป็นที่รู้จัก แต่ยังคงซับซ้อนนำเสนอระบบแบบจำลองที่น่าสนใจสำหรับการระบุลักษณะพฤติกรรมของ phages ในสภาพแวดล้อมทางเดินอาหารอย่างครอบคลุม”
หาก phages ทำการเปลี่ยนแปลงไมโครไบโอมของเมาส์อย่างกว้าง ๆ พวกมันก็มีแนวโน้มที่จะทำการเปลี่ยนแปลงในไมโครไบโอมของมนุษย์ด้วยเช่นกัน การเปลี่ยนแปลงอาจแตกต่างกัน แต่หลักการยังคงอยู่
ตามที่เราได้อธิบายไว้อย่างชัดเจนในบทนำผลกระทบของไมโครไบโอมนั้นยากพอที่จะเข้าใจได้ก่อนที่เฟสจะเข้าสู่ภาพดังนั้นการออกแบบการแทรกแซงทางการแพทย์จึงเป็นหนทางที่ยาวนาน อย่างไรก็ตามนั่นไม่ได้ทำให้การค้นพบนี้น่าสนใจน้อยลงหรือควรค่าแก่การติดตาม
“ แม้ว่าจะไม่ได้ใช้เป็นการรักษาโดยตรง แต่การศึกษาของเราชี้ให้เห็นว่า phages อาจเป็นเครื่องมือที่ดีในการทำความเข้าใจผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการรักษาอื่น ๆ ที่เปลี่ยนแปลงไมโครไบโอม” ดร. Gerber สรุป
