Neue „interspezies-Kommunikation“ – Strategie zwischen Darm-Bakterien und säugetier-hosts aufgedeckt: die Studie beschreibt die molekulare Sprache der Bakterien verwenden, um host-Gene und Entwicklung

Bakterien im Darm ist weit mehr als Hilfe bei der Verdauung der Nahrung in den Mägen von Ihren Gastgebern, können Sie auch sagen, die Gene in Ihren säugetier-hosts, was zu tun ist.

Eine Studie, veröffentlicht heute in der Zelle beschreibt eine form der „interspezies-Kommunikation“, in der die Bakterien sezernieren eine spezifische Molekül — Stickoxid-und erlaubt Ihnen die Kommunikation mit und die Steuerung Ihrer hosts‘ DNS, und schlägt vor, dass das Gespräch zwischen den beiden kann weitgehend beeinflussen die menschliche Gesundheit.

Die Forscher von der Case Western Reserve University School of Medicine, University Hospitals Cleveland Medical Center und der Harvard Medical School verfolgt Stickstoffmonoxid-Sekretion von Darm-Bakterien in winzige Würmer (C. elegans, einen gemeinsamen säugetier-Labor-Modell). Stickstoffmonoxid, das von Darmbakterien befestigt, um Tausende von host-Proteine, völlig verändert einen Wurm, der die Fähigkeit zu regulieren, seine eigene gen-expression.

Die Studie ist die erste zu zeigen, Darmbakterien können auf Stickoxid-Netzwerke ubiquitär in Säugetieren, einschließlich des Menschen. Stickstoffmonoxid legt, um menschliche Proteine in einem sorgfältig regulierten Art und Weise — ein Prozess, bekannt als S-nitrosylation — und Störungen werden weitgehend einbezogen in Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson, asthma, diabetes, Herzkrankheiten und Krebs.

Die Ergebnisse deuten darauf hin Stickstoffmonoxid ist ein allgemeiner Mechanismus, durch den die Darmbakterien kommunizieren können mit säugetier-hosts. Frühere arbeiten zu entwirren, die Kommunikationswege zu und von Darmbakterien hat sich in Erster Linie auf die seltenen Moleküle, die die Bakterien absondern. Die neuen Erkenntnisse sind ähnlich wie die Aufdeckung einer chemischen Sprache, die Häufig über Arten, im Gegensatz zu einzelnen Wörtern, sagte senior-Autor Jonathan Stamler, MD, Direktor des Instituts für Transformative Molekulare Medizin an der Case Western Reserve University School of Medicine und Vorsitzender der Harrington Discovery Institute an den Universitätskliniken Cleveland Medical Center. „Es gibt enorme Komplexität in den Darm, und viele Forscher sind nach der nächsten ungewöhnlichen Substanz von einem Bakterium, das möglicherweise Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit“, sagt er. Mit Billionen von Bakterien im Durchschnitt gut, Stamler entschied sich für eine gemeinsame Sprache, die alle bakteriellen Spezies verwenden könnte. „Die Ungeheuerlichkeit der Darmbakterien Bevölkerung und Ihre Beziehung zu dem host vorhersagt, wird es überhaupt bedeutet, zu kommunizieren, dass wir Menschen erkennen kann.“

Die Forscher belegten das Phänomen durch die Fütterung die Entwicklung von Würmern, Bakterien, produzieren Stickstoffmonoxid. Sie wählten dann eine sehr wichtige protein-Argonaut-protein, oder ein ALG-1-das ist hoch konserviert von Würmern auf den Menschen und stillt unnötige Gene, einschließlich der Gene, die entscheidend für die Entwicklung. Wenn Stickstoffmonoxid-Sekretion, die durch das Bakterium befestigt, um ALG-1, entwickelten Sie missgebildete Fortpflanzungsorgane und starb. Zu viel Stickoxid aus Bakterien, befahl der Würmer “ DNA-silencing-Proteine und beeinträchtigt die gesunde Entwicklung.

„Praktisch, die Tiere werden nicht geschehen lassen,“ Stamler sagte. Stattdessen werden die Autoren spekulieren ein säugetier-host außerhalb einer Labor-Einstellung wird angepasst, um Platz für wechselnde Stickstoffmonoxid Ebenen. Sagte Stamler, „Der Wurm ist in der Lage sein, zu Essen zu stoppen, die Bakterien, die machen das Stickstoffmonoxid, oder es wird anfangen, zu Essen verschiedene Bakterien, die macht weniger Stickoxid, oder ändern Sie Ihre Umgebung, oder unzählige andere Anpassungen. Aber durch die gleichen token, zu viel Stickoxid produziert von unserem mikrobiom kann die Krankheit verursachen oder Entwicklungsstörungen beim Fötus.“

Die Studie fügt einem wachsenden Körper der Beweise, die Bakterien Leben im Darm, bestimmt durch Ernährung und Umwelt, haben einen enormen Einfluss auf die Gesundheit von Säugetieren. Stamler sich vorstellt, Stickstoffmonoxid, darstellen kann eine Möglichkeit zur Manipulation dieser symbiotischen Beziehung. Nur als Probiotika sind entworfen, um die Verdauung zu verbessern, das impfen einer person, die Darm mit Bakterien zu verbessern nitric oxide signaling ist denkbar. „Ich denke, dieses therapeutisch, wie eine Droge. Es gibt enorme Möglichkeiten, um zu manipulieren Stickoxid zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit.“

Während Stickstoffmonoxid und S-nitrosylation werden kann, einen Allgemeinen Modus der interspezies-Kommunikation mit breiten Auswirkungen auf die Gesundheit, es wird eine zusätzliche, die zukünftige Forschung. Wird Stickstoffmonoxid ist die einzige Chemische Kommunikationskanal? „Wir sind im Grunde sehen sich einem neuen Feld zu öffnen für die Allgemeinen Strategien der Kommunikation“, sagt Stamler. „Es wird andere geben.“