Darmbakterien Änderungen Infektion und Entzündung vorauszusagen

Eine der überraschenden Enthüllungen über die Biologie des Menschen in den letzten Jahren hervorgehen , dass die Mikroben in unserem Darm weit übertreffen unsere körpereigenen Zellen . Darüber hinaus scheint es, sie spielen eine wichtige Rolle für unsere Gesundheit zu spielen; wenn sie krank werden , werden wir krank . Nun, eine neue Studie zeigt, wie ein computergestütztes Modell Darm Infektion und Entzündung vorherzusagen, bevor Symptome entstehen durch Verfolgen von Änderungen in Darmflora Unterschriften im Laufe der Zeit .

Artikel in der Zeitschrift PLoS ONE, Forscher aus Brigham and Womens Hospital ( BWH ) , einer Tochtergesellschaft der Harvard Medical School in Boston , MA, deuten ihre Ergebnisse schließlich dazu beitragen, Ärzte zu erreichen , ein besseres Verständnis dafür, wie fremde Bakterien stören unsere Darmflora und von dass bessere Behandlungen für gastrointestinale (GI) Infektionen und Entzündung .

Senior-Autor Lyn Bry , Associate Professor für Pathologie an der Harvard Medical School und Direktor des BWH Zentrum für Klinische und Translational Metagenomik , sagt :

"Unser Darm enthält 10-mal mehr Bakterienzellen , als es menschliche Zellen in unserem Körper. Das Verhalten dieser komplexen bakteriellen Ökosysteme im Falle eines Angriffs durch eine Infektion kann einen großen Einfluss auf unsere Gesundheit haben . "

Darmbakterien zeigen verschiedene Signaturen in verschiedenen Stadien der Infektion

Für die Studie, verwendet das Team neue Computer- Algorithmen, die von Co- Erstautor Georg Gerber, der auch Direktor des BWH Zentrum für Klinische und Translational Metagenomik und Direktor des BWH der Recheneinheit entwickelt.


Durch die Verfolgung Veränderungen Darmflora Unterschriften im Laufe der Zeit kann eine computergestützte Modell Darm Infektion und Entzündung vorherzusagen, bevor Symptome auftauchen .

Das Team verwendet die Algorithmen zu analysieren, was passiert mit Darmbakterien bei Mäusen während der verschiedenen Stadien der Infektion durch den Erreger Citrobacter rodentium . Der Erreger verursacht Symptome , die ähnlich sind Lebensmittelvergiftung beim Menschen.

In Mäusen mit intaktem Immunsystem folgt das Pathogen vier Phasen: frühe Kolonisierung , gefolgt von symptomatischen Infektionen, die dann durch eine Antwort des Immunsystems denen die Krankheitserreger aus dem System gelöscht , und schließlich einen " Rekonvaleszenz " Phase folgt , wo Gewebeschäden repariert .

Der gesamte Prozess dauert etwa 2 Monate .

Für ihre Studie hat das Team produziert Zeitreihen genetischen Signaturen der Darmbakterien an verschiedenen Punkten in der Mäuse gut über die von 2 Monaten nach der Infektion . Dann wird unter Verwendung der Algorithmen in einer Rechenrahmensanalysierten sie sowohl lokale als auch allgemeine Veränderungen der Bakterienkolonien auf dynamische Änderungen, die an den verschiedenen Phasen der Infektion und Entzündung entsprechen identifizieren.

Familien der Darmmikrobenauf unterschiedliche Weise gestört während Infektionsverlauf

Die Forscher sahen die normale Bakterien wurden auf verschiedene Weise gestört wird, an verschiedenen Stellen im Darm , als die Infektion entfaltet und aufgelöst wurde .

Zum Beispiel , fanden sie die genetischen Signaturen von Bakterienkolonien , die zur Gattung Mucispirillum zeigten diese gehören schien früh im Infektionsprozess abklingen , bevor Symptome entwickelt. Und sie nicht auf ein normales Niveau zurück bis zur endgültigen Genesung Phase auch nach der Erreger wurde abgeräumt .

Mucispirillum bewohnt die Schleimschicht im Dickdarm , und es ist bekannt , dass das Pathogen aktiv zerstört die Mikroumgebung des Teils des Darms .

"Full Regeneration der Schleimschicht tritt einige Zeit nach der Erreger -Clearance , die eine mögliche Erklärung für die beobachtete Verzögerung Mucispirillum die Wiederbesiedlung des distalen Kolon , ", schreiben die Autoren , und fügte hinzu , dass die entsprechende Signatur "könnte somit ein Marker für die Gesundheit der Oberfläche Schleimschicht im distalen Kolon , mit möglichen Anwendungen bei anderen Modellen von entzündlichen Colitis. "

Signaturen von anderen Bakterienarten , wie sie an die Familien Clostridiales und Lactobacillales gehör zeigten diese Populationen erhöht , nachdem der Erreger verschwunden.

Außerdem dachte das Team war es interessant , dass einige dieser Erhöhungen der Teile des Darms , wo der Erreger hatte keine Wirtszellen beschädigt aufgetreten.

Mikrobielle Signaturen helfen könnte erkennen feine Versionen oder frühen Stadien der Darmerkrankungen

Prof. Bry sagt, dass aus einer klinischen Perspektive ", diese neue mikrobielle Signaturen wir festgestellt, könnte Ärzten helfen zu erkennen frühen Stadien der Entzündung oder subtile anhaltende Krankheit bei Patienten mit Magen-Darm- Erkrankungen, wie entzündliche Darmerkrankungen . "

Sie addiert, daß mehrere der zeitabhängige Signatur identifizierten sie könnte auch verwendet werden, um andere Arten von Entzündungen und Infektionen zu untersuchen.

Verschiedene Stipendien und Fonds mitfinanziert die Studie , einschließlich der Beiträge von den National Institutes of Health , Niederländische Organisation für wissenschaftliche Forschung, Stanley L. Robbins Memorial Forschungspreis , und Organisationen, die Harvard verbunden .

Inzwischen Medical News Today vor kurzem erfahren, einer Studie, die gefunden Darmbakterien verbessert die Vielfalt mit Übung , Hervorhebung eine weitere interessante Art und Weise, unsere freundlichen Darmflora beeinflussen unsere Gesundheit.