Nagyon valószínű, hogy a bélben él egy vírus, amelyet évtizedek óta észre sem vettek a tudósok.

felében

A San Diego Állami Egyetem (USA) kutatói által vezetett új tanulmány megállapította, hogy a világ népességének több mint a fele él egy újonnan leírt vírusnak, az úgynevezett crAssphage-nek, amely a leggyakoribb bélbaktériumok egyikét, a Bacteroidetes-t fertőzi meg. .

Úgy gondolják, hogy a baktériumok ezen éle összefügg az elhízással, a cukorbetegséggel és más bélrendszerrel kapcsolatos betegségekkel. A kutatás tegnap jelent meg a Nature Communications-ben .

Robert A. Edwards, az egyetem bioinformatikai professzora és munkatársai véletlenül bukkantak rá a felfedezésre. A kutatók és a tanulmány vezető írója, Bas E. Dutilh, a holland Radboud Egyetem Orvosi Központjában dolgozva a kutatók a bélben élő vírusokkal kapcsolatos korábbi vizsgálatok eredményeit használták fel új vírusok felderítésére.

12 különböző egyed széklet DNS-mintájában azt találták, hogy mindegyikükben megtalálható egy bizonyos, körülbelül 97 000 bázispár hosszúságú vírus DNS-készlet. Amikor Edwards és munkatársai meg akarták vizsgálni, hogy ez a felfedezés az ismert vírusok teljes listáját tartalmazza-e, megállapították, hogy nem az.

Keresés a mikrobiomban

A kutatók ezt követően keresték a vírust az Országos Egészségügyi Intézet (NIH) Human Microbiome Project adatbázisán és az Argonne Nemzeti Laboratórium (Illinois, USA) MG-RAST adatbázisán keresztül, és ismét bőségesen találtak az emberi székletmintákban.

Annak bemutatására, hogy a számítógépes adataikban felfedezett vírus-DNS valóban létezik a természetben, John Mokili, a San Diego Állami Egyetem virológusa DNS-amplifikáció néven ismert technikát használt arra, hogy a vírust a bázis felépítéséhez használt eredeti mintákban megtalálja.

"Tehát van egy biológiai bizonyítékunk arra, hogy a csoportban talált vírus valóban megtalálható a mintákban" - magyarázza Mokili az egyetemi tájékoztatásban.

Ez egy új vírus volt, amelyről a mintába felvett emberek körülbelül felének teste volt, és amelyről eddig senki sem tudott.

"Nem szokatlan, hogy valami új vírust keresünk és találunk egyet" - magyarázza Edwards. "De nagyon ritkán találunk olyat, amely sok emberben közös. Az a tény, hogy ilyen régóta nincs a radaron, nagyon furcsa.".

Az a tény, hogy annyira elterjedt, azt jelzi, hogy valószínűleg nem is különösebben fiatal vírus.

"Alapvetően minden olyan populációban megtaláltuk, amelyet megnéztünk" - mondja Edwards. - Abból, amit mondhatunk, olyan régi, mint az ember. Csapatával a vírust crAssphage névre keresztelték, annak felfedezésére használt szoftver után.

A crAssphage DNS fehérjéinek egy része hasonló a más jól leírt vírusokban található fehérjékhez. Ez lehetővé tette Edwards csapatának, hogy megállapítsa, hogy új vírusuk bakteriofág típusú, azaz fertőz és szaporodik a baktériumok belsejében; Innovatív bioinformatikai technikák alkalmazásával azt jósolták, hogy ez a bizonyos bakteriofág úgy szaporodik, hogy megfertőzi a bélbaktériumok közös baktériumát, amelyet Bacteriodetes néven ismerünk. .

A bakteriodióta baktériumok a bélrendszer vége felé élnek, és feltételezhető, hogy fontos szerepet játszanak a bélbaktériumok és az elhízás kapcsolatában. A crAssphage milyen szerepet játszik ebben a folyamatban, a jövőbeni kutatás tárgya lesz.

A crAssphage további részleteit nehéz volt megszerezni. Nem ismert, hogy a vírus hogyan terjed, de az a tény, hogy nem találták nagyon fiatal csecsemők székletmintáiban, arra utal, hogy nem az anyán átjut, hanem csecsemőkorban szerezte be.

A vírusos DNS eloszlása ​​arra utal, hogy szerkezete körkörös. Ezenkívül a laboratóriumi munka megerősítette, hogy a vírus DNS egyetlen entitás, de nehéz elkülöníteni. "Tudjuk, hogy ott van, de még nem tudjuk megörökíteni" - ismeri el Edwards.

Miután a vírust izolálták, reméli, hogy elmélyül az elhízásban játszott szerepében. Lehetséges, hogy a vírus valamilyen módon közvetíti a Bacteriodetes telepek aktivitását, de hogy a crAssphage elősegíti-e vagy elnyomja-e a bélben az elhízással kapcsolatos folyamatokat, azt még várni kell.

A vírus felhasználható a bélhez kapcsolódó egyéb betegségek, például a cukorbetegség és a gyomor-bélrendszeri betegségek megelőzésére vagy enyhítésére is.

Miután ezeket a folyamatokat jobban megértették, Edwards elképzelése szerint egy nap a gyógyszer személyre szabható lesz e vírus alapján. "Emberekben izolálhatnánk az adott vírustörzsüket, és manipulálhatnánk a káros baktériumok megtámadására."

Vírusok és diéta

Az emésztőrendszer sokféle vírusnak ad otthont, de azt, hogy ezek hogyan kapcsolódnak az egészséghez és a betegségekhez, még nem ismerjük. Három évvel ezelőtt a Cold Spring Harbour Laboratory (New York, USA) honlapján a Genomkutatás keretében megjelent tanulmányban a kutatók az emberi bél víruspopulációinak dinamikáját tanulmányozták, új fényt vetve a bél "viromájára. "és hogyan különbözik az emberek között, és hogyan reagál az étrend változásaira.

"A testünk olyan, mint a korallzátonyok" - magyarázta Frederic Bushman, a Pennsylvaniai Egyetem Perelmani Orvostudományi Karának tanulmányának vezető szerzője, "sok és sokféle lény él bennük, amelyek kölcsönhatásban állnak egymással és velünk". A vírusok, baktériumok és az emberi gazdaszervezet közötti kölcsönhatásnak jelentős következményei vannak az emberi egészségre és a betegségekre, különösen a bél mikrobiomjának kényes ökoszisztémájában.

Sam Minot kutató, Bushman és munkatársaik elemezték a bél viroma dinamikáját táplálkozási zavarok idején. A csoport hat egészséges önkéntest vizsgált: egyesek magas zsírtartalmú, alacsony rosttartalmú étrendet, mások alacsony zsírtartalmú, magas rosttartalmú étrendet, egy pedig ingyenes étrendet fogyasztottak.

Az önkéntesek ürülékében jelen lévő vírusok és baktériumok DNS-szekvenciáinak elemzésével nyolc nap alatt azt tapasztalták, hogy bár a vírus sokféleségében a legnagyobb eltérés a különböző egyének között történt, az idő múlásával az étrendi beavatkozás jelentősen megváltoztatta a víruspopulációk arányát ugyanazon étrendben lévő egyéneknél, így a víruspopulációk hasonlóbbá váltak.

Bibliográfiai hivatkozás:

Bas E. Dutilh, Noriko Cassman, Katelyn McNair, Savannah E. Sanchez, Genivaldo GZ Silva, Lance Boling, Jeremy J. Barr, Daan R. Speth, Victor Seguritan, Ramy K. Aziz, Ben Felts, Elizabeth A. Dinsdale, John L. Mokili, Robert A. Edwards. Nagyon bőséges bakteriofágot fedeztek fel az emberi széklet metagenómájának ismeretlen szekvenciáiban. Nature Communications (2014). DOI: 10.1038/ncomms5498.