ΕΙΣΑΓΩΓΉ «ΚΑΛΏΝ» ΙΏΝ: Ο ΒΑΚΤΗΡΙΟΦΆΓΟΣ - ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΙΚΌ - ΓΑΣΤΡΕΝΤΕΡΟΛΟΓΊΑ

Πόσο «καλοί» ιοί μπορούν να επηρεάσουν την υγεία

Αν και ο ρόλος των «καλών» ιών στην ανθρώπινη υγεία εξακολουθεί να είναι σχετικά μυστηριώδης, αποκαλύπτουμε αργά τη σημασία των ιογενών επισκεπτών μας. Σε αυτό το ειδικό χαρακτηριστικό, παρουσιάζουμε μια παραμελημένη ενότητα του μικροβίου - του ιού.

Απεικόνιση βακτηριοφάγων που μολύνουν ένα βακτήριο.

Για περισσότερες πληροφορίες που υποστηρίζονται από την έρευνα σχετικά με το μικρόβιο και πώς επηρεάζει την υγεία σας, επισκεφθείτε το ειδικό κέντρο μας.

Ο ρόλος των βακτηρίων και του μικροβίου μας στην υγεία και τις ασθένειες βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της ιατρικής έρευνας.

Απέχουμε πολύ από το να απαντήσουμε στις πολλές ερωτήσεις που τέθηκαν από τα πρόσφατα ευρήματα, αλλά τώρα είναι σταθερά αποδεδειγμένο ότι χωρίς τον προσωπικό μας στόλο «φιλικών» μικροοργανισμών - το μικρόβιο μας - δεν θα ευδοκιμήσουμε.

Η ιατρική επιστήμη, ωστόσο, δεν κάθεται στα άκρα της. τα μάτια του είναι πάντα στραμμένα στον ορίζοντα, προσπαθώντας να περιγράψει το σχήμα των πραγμάτων που κρύβονται σε μεγάλη απόσταση.

Καθώς αγωνιζόμαστε να αποσπάσουμε τις σχεδόν αφόρητα πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ βακτηρίων και υγείας, η επόμενη πρόκληση περιμένει ήδη στα φτερά: ο ρόλος του ιού.

Τι είναι το ιοί;

Όταν ακούμε τη λέξη «μικρόβιο», σκεφτόμαστε αμέσως τα βακτήρια, αλλά τεχνικά, το μικρόβιο είναι το άθροισμα όλων των μικροοργανισμών σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον. Μερικοί επιστήμονες χρησιμοποιούν τον όρο για να αναφερθούν στο άθροισμα του γενετικού υλικού αυτών των μικροοργανισμών.

Έτσι, εκτός από τα βακτήρια, το μικρόβιο περιλαμβάνει επίσης ιούς (το ιοί) και μύκητες (το μυκόβιο), μεταξύ άλλων επισκεπτών. Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες έδωσαν συγκριτικά λίγη προσοχή στο ιού ή στο μυκόβιο.

Οι ιοί έχουν βρεθεί στο σπίτι σε μια σειρά οικολογικών θέσεων στο ανθρώπινο σώμα, ειδικά σε επιφάνειες των βλεννογόνων, όπως τα εσωτερικά της μύτης και του στόματος και η επένδυση του εντέρου.

Σε αυτό το χαρακτηριστικό, θα επικεντρωθούμε στον ιό του εντέρου, διότι φιλοξενεί τον μεγαλύτερο αριθμό κατοίκων ιών και έχει διερευνηθεί περισσότερο.

Φυσικά, οι ιοί είναι πιο διάσημοι για την πρόκληση ασθενειών, όπως η ευλογιά, η ηπατίτιδα, ο ιός HIV και η λύσσα. Λόγω του επείγοντος χαρακτήρα που σχετίζεται με τις ιογενείς ασθένειες, αυτή η πτυχή έχει καταλάβει το μερίδιο των ερευνητών. Ωστόσο, πολλοί ιοί δεν έχουν το παραμικρό ενδιαφέρον για τα ανθρώπινα κύτταρα.

Εισαγωγή του βακτηριοφάγου

Οι επιστήμονες θεωρούν ότι το ιό είναι «το μεγαλύτερο, το πιο ποικιλόμορφο και το πιο δυναμικό μέρος του μικροβίου» και η πλειονότητα των ιών στα έντερα μας είναι βακτηριοφάγοι. Όπου υπάρχουν βακτήρια, υπάρχουν βακτηριοφάγοι σε αφθονία.

Όπως εξηγούν και άλλοι ερευνητές: «Οι φάγοι είναι οι πιο άφθονες μορφές ζωής στη Γη, που είναι σχεδόν πανταχού παρούσες. […] Ορισμένες πηγές γλυκού νερού ενδέχεται να περιέχουν έως και 10 δισεκατομμύρια ανά [χιλιοστόλιτρο]. "

Τα βακτηριοφάγα μολύνουν τα βακτήρια, ελέγχουν τα κυτταρικά μηχανήματά τους και τα χρησιμοποιούν για να αναπαράγουν το γενετικό τους υλικό.

Είναι πλέον ξεκάθαρο ότι τα βακτήρια του εντέρου επηρεάζουν την υγεία και τις ασθένειες, οπότε δεν αποτελεί έκπληξη ότι οι ιοί που μολύνουν τα βακτήρια του εντέρου μπορεί επίσης να έχουν σημαντική επιρροή.

Θεραπεία φάγου

Από τη δεκαετία του 1920 έως τη δεκαετία του 1950, οι επιστήμονες διερεύνησαν εάν οι βακτηριοφάγοι μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία βακτηριακών λοιμώξεων. Σε τελική ανάλυση, αυτοί οι ιοί είναι ικανοί να καταστρέψουν τα ανθρώπινα παθογόνα.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η θεραπεία με φάγο ήταν αποτελεσματική και, κυρίως, απαλλαγμένη από παρενέργειες.

Όταν ανακαλύφθηκαν αντιβιοτικά, η θεραπεία με φάγο εξασθενεί στο παρασκήνιο. Τα αντιβιοτικά θα μπορούσαν να κατασκευαστούν με σχετική ευκολία και σκότωσαν ένα ευρύ φάσμα βακτηριακών ειδών.

Ωστόσο, με τις σημερινές δυνατότητες υψηλής τεχνολογίας και το τρομακτικό σκηνικό της αντοχής στα αντιβιοτικά, το ενδιαφέρον για τη θεραπεία φάγου μπορεί να απολαύσει μια αναζωπύρωση.

Ένας παράγοντας που κάνει τη θεραπεία φάγου ελκυστική είναι η ειδικότητά της. Συχνά, τα αντιβιοτικά εξαλείφουν ένα ευρύ φάσμα βακτηριακών ειδών. Τώρα που γνωρίζουμε ότι «καλά» βακτήρια ζουν στο έντερο, ωστόσο, είναι σαφές ότι αυτό δεν είναι ιδανικό.

Οι βακτηριοφάγοι, εν τω μεταξύ, στοχεύουν μόνο ένα στενό εύρος στελεχών στο ίδιο βακτηριακό είδος.

Επιπλέον, αναπαράγονται μόνο εάν τα βακτηρίδια στόχου τους βρίσκονται στην περιοχή. Συνολικά, αυτό σημαίνει ότι επιτίθενται μόνο στο επιθυμητό βακτήριο και συνεχίζουν να αναπαράγονται έως ότου εξαλείψουν τη μόλυνση.

Φίλοι για πάντα

Οι βακτηριοφάγοι εντάσσονται στο ανθρώπινο ταξίδι σε πρώιμο στάδιο. Μία μελέτη εξέτασε το μεκόνιο - το πρώτο επίστεγο ενός νεογέννητου - και δεν βρήκε στοιχεία για ιούς.

Ωστόσο, μόλις 1 εβδομάδα μετά τη γέννηση, κάθε γραμμάριο του μωρού περιείχε περίπου 100 εκατομμύρια σωματίδια ιού, τα περισσότερα από τα οποία ήταν βακτηριοφάγοι. Το virome μας είναι πραγματικά ένας δια βίου σύντροφος.

Κάθε άνθρωπος έχει μια ξεχωριστή επιλογή βακτηριοφάγων, ο οποίος συλλογικά αναφέρεται ως φάγος. Οι άνθρωποι που έχουν περίπου την ίδια διατροφή μοιράζονται περισσότερες ομοιότητες, αλλά συνολικά, ο φάγος κάθε ατόμου ποικίλλει έντονα.

Από τη συμβίωση στη δυσβολία

Οι βακτηριοφάγοι, όπως αναφέρθηκε, καταστρέφουν τα βακτήρια. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, οι βακτηριοφάγοι μπορούν να ωφελήσουν πληθυσμούς βακτηρίων.

Στο έντερο, οι βακτηριοφάγοι υπάρχουν κυρίως ως προφητικοί. Σε αυτό το στάδιο, ο γενετικός κώδικας τους ενσωματώνεται στο γονιδίωμα ενός βακτηρίου, έτοιμος να παράγει βακτηριοφάγους εάν ενεργοποιηθεί.

Σε αυτό το σημείο της ζωής τους, ένας βακτηριοφάγος δεν είναι επιβλαβής για ένα βακτήριο - υπάρχουν στη συμβίωση.

Επειδή τα βακτήρια μπορούν να ανταλλάσσουν γενετικό υλικό μεταξύ τους, ο γενετικός κώδικας των προφητών μπορεί επίσης να μεταφερθεί μεταξύ μεμονωμένων βακτηρίων.

Μπορούν να ανταλλάξουν «γονίδια που σχετίζονται με αντοχή στα αντιβιοτικά, μολυσματικότητα ή μεταβολικές οδούς μεταξύ διαφορετικών βακτηριακών ειδών». Αυτό θα μπορούσε να ωφελήσει ορισμένα βακτηριακά είδη, επιτρέποντάς τους να διευρύνουν τη θέση τους. Ωστόσο, η ανάπτυξη θα μπορούσε να είναι εις βάρος άλλων αποικιών βακτηρίων στο έντερο.

«Οι προφητείες είναι συμβιωτικές στα βακτήρια ξενιστές τους και αυτά τα βακτήρια είναι συμβιωτικά στο σώμα μας. Επομένως, οι φάγοι μπορούν έμμεσα να προσφέρουν όφελος σε έναν πολυκυτταρικό οργανισμό όπως ο άνθρωπος πέρα από αυτό που βιώνουν άμεσα τα βακτηριακά κύτταρα του ξενιστή τους. "

Μόλις οι προφητείες ενεργοποιηθούν - για παράδειγμα, σε περιόδους άγχους ή εάν το βακτήριο ξενιστή κινδυνεύει - μπορούν να προκαλέσουν μια ευρεία αλλαγή στη μικροβιακή κοινότητα του εντέρου.

Η μετάβαση από την αβλαβή προφητεία στον λεγόμενο λυτικό φάγο μπορεί να εξαλείψει κοινότητες βακτηρίων, ενδεχομένως παρέχοντας στα «κακά» βακτήρια λίγο αναπνευστικό χώρο και επιτρέποντάς τους να γεμίσουν το κενό.

Αυτό ονομάζεται ανακατάταξη της κοινότητας και μπορεί να οδηγήσει σε δυσβίωση - μια μικροβιακή ανισορροπία.

Από τη δυσβολία έως τη διάγνωση

Η δυσβολία σχετίζεται με μια σειρά καταστάσεων, όπως φλεγμονώδης νόσος του εντέρου, σύνδρομο χρόνιας κόπωσης, παχυσαρκία, Clostridium difficile (Γ. Διαφορά) λοίμωξη και κολίτιδα. Ωστόσο, οι ερευνητές εξακολουθούν να μην είναι σίγουροι για το ρόλο των βακτηριοφάγων σε αυτές τις καταστάσεις.

Σε αυτές τις περιπτώσεις, η δυσβίωση μπορεί να συμβεί μέσω άλλων μηχανισμών. Εναλλακτικά, μπορεί να είναι ένα σύμπτωμα των παθήσεων και όχι η αιτία.

Οι ερευνητές έχουν παρατηρήσει αλλαγές στα βακτήρια του εντέρου σε ένα εκπληκτικά ποικίλο εύρος ασθενειών, όπως ο διαβήτης τύπου 2, η σχιζοφρένεια, η κατάθλιψη, το άγχος, η νόσος του Πάρκινσον και πολλά άλλα.

Επειδή οι βακτηριοφάγοι ξεπερνούν τα βακτήρια στα έντερα μας και βασίζονται σε αυτά για αναπαραγωγή, πρέπει είτε να επηρεάζονται είτε να εμπλέκονται σε τυχόν διακυμάνσεις.

Οι βακτηριοφάγοι μπορεί να μην προκαλούν αλλαγές στο έντερο - αλλαγές που, πρέπει να προστεθούν, ενδέχεται να μην οδηγούν στην ασθένεια. Αντ 'αυτού, οι πληθυσμοί βακτηριοφάγων μπορεί απλώς να μεταβληθούν, παθητικά, από τις αλλαγές στα βακτήρια του εντέρου.

Το αν η ροή των κοινοτήτων βακτηριοφάγων είναι σημαντική για την υγεία και τις ασθένειες θα είναι δύσκολο να διερευνηθεί. Αλλά ακόμη και αν δεν είναι καθοριστικής σημασίας για την παθολογία μιας ασθένειας, ο εντοπισμός αυτών των διακυμάνσεων μπορεί να έχει άλλα οφέλη.

Για παράδειγμα, υπάρχει η δυνατότητα χρήσης του ιού ως διαγνωστικού δείκτη. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει συγκεκριμένες ασθένειες μεταβολές στο ιού του εντέρου σε άτομα με φλεγμονώδη νόσο του εντέρου, η οποία είναι μια διαβόητα δύσκολη κατάσταση για τη διάγνωση.

Το πρόβλημα με τους ιούς

Η μελέτη βακτηρίων δεν είναι καθόλου εύκολη. τελικά, είναι απίστευτα μικρά. Τα βακτήρια είναι γενικά 0,4-10 μικρόμετρα. Για να παρέχουμε κάποιο περιεχόμενο: 10 μικρόμετρα είναι μόλις το ένα εκατοστό του χιλιοστού ή τέσσερα δέκα χιλιοστά της ίντσας.

Οι ιοί, ωστόσο, είναι ακόμη μικρότεροι, σε απόσταση μόλις 0,02-0,4 μικρομέτρων.

Εκτός από τις δυσκολίες που ενυπάρχουν στην εργασία σε μια τόσο μικρή κλίμακα, οι ιοί θέτουν άλλες προκλήσεις.

Εάν οι επιστήμονες θέλουν να καταλάβουν ποια βακτηριακά είδη υπάρχουν σε κάθε δεδομένο πληθυσμό, εξάγουν γενετικές πληροφορίες.

Από αυτό, απομονώνουν συγκεκριμένα τμήματα κώδικα και ταιριάζουν με υπάρχουσες βάσεις δεδομένων. πιο συχνά, χρησιμοποιούν το γονίδιο 16S rRNA. Αυτό το συγκεκριμένο γονίδιο μπορεί να βρεθεί σχεδόν σε όλα τα βακτηριακά είδη, και με την πάροδο του χρόνου εξελίξεως, παρέμεινε σχετικά αμετάβλητο.

Ωστόσο, ορισμένες περιοχές του 16S RNA θεωρούνται υπερμεταβλητές. Οι διαφορές μεταξύ αυτών των περιοχών επιτρέπουν στους ερευνητές να εντοπίσουν είδη.

Οι ιοί, από την άλλη πλευρά, δεν μοιράζονται ισοδύναμα γονίδια μεταξύ των ειδών. Αυτό, μέχρι σχετικά πρόσφατα, έκανε τη μελέτη του ιού σχεδόν αδύνατη, αλλά οι εξελίξεις στην αλληλουχία επόμενης γενιάς χάνουν αργά εμπόδια.

Σε αυτό το στάδιο, ο ρόλος των ιών στην ανθρώπινη υγεία δεν είναι τόσο σαφής όσο ο ρόλος τους στην ασθένεια.

Με αυτά τα λόγια, φαίνεται επίσης πολύ πιθανό ότι οι ιοί παίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση ενός υγιούς σώματος. Μόνο με την πρόοδο στις ερευνητικές τεχνικές θα γίνει κατανοητή η πλήρης επίδρασή τους

Δεδομένων των άμεσων ανησυχιών της αντοχής στα αντιβιοτικά, ίσως το ανανεωμένο ενδιαφέρον για τον βακτηριοφάγο θα δει περισσότερο χρόνο αφιερωμένο σε αυτό το μυστηριώδες στοιχείο της ιατρικής επιστήμης.

Ωστόσο, η κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ των συστατικών του μικροβίου μας θα είναι δύσκολη πληροφορία. όπως εξηγεί ένα έγγραφο: