Minority Mikroben Zugeordnet in den Dickdarm

Sie machen weniger als ein Hundertstel von 1 Prozent der Mikroben, die im Dickdarm leben , aber die Bakterien und Archaeen , die sop Wasserstoff im Darm sind grundlegend für die Darmgesundheit . In einer neuen Studie, die Forscher einen ersten Blick auf diese " hydrogenotrophe " Mikroben , Mapping , wo sie leben und wie reichlich sie in verschiedenen Teilen des unteren Darm sind .

Die Ergebnisse werden in der berichtet Internationale Gesellschaft für Mikrobielle Ökologie Journal.

Dies ist die erste Studie, die diese Probe - oder andere - Mikroben zu bestimmten Schauplätzen in den Dickdarm , die University of Illinois Tierforschung und Institut für Genomic Biologie Professor Rex Gaskins , der die Forschung mit Carle Foundation Gastroenterologe Dr. Eugene Greenberg geführt. Diese Organismen sind besonders schwierig, weil sie in eine dicke Schicht von Schutz Schleimhaut , die Linien der Dickdarm bewohnen zu bekommen. Frühere Studien sah nur Mikroben im Stuhl übergeben , sagte Gaskins .

"Mit diesen Verfahren wurden die weniger reichlich Taxa häufig unentdeckt ", sagte er . "Little wurde über ihre Ökologie, oder in welchem ​​Umfang die Schleimhaut kolonisiert und welche Unterschiede gibt bekannt ist. "

Dies ist auch die erste Studie, die die Vielfalt und Fülle der Darmmikrobenin mehrere (in diesem Fall 25) vergleichen Gesunden , sagte er.

Wissenschaftler haben seit Jahrzehnten , die verschiedene Mikroorganismen im Dickdarm zusammenarbeiten, um unverdaute Nahrung gären und abbauen und entsorgen Sie die Nebenprodukte der Fermentation bekannt. (MP Bryant, der ein TierwissenschaftenProfessor an der Illinois war , entdeckte die erste Wasserstoffbasis symbiotische Beziehung zwischen den Mikroben des Darms in den 1960er Jahren . )

Störungen der Darm Ökosystem kann tiefgreifende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben, sagte Greenberg . Zwar gibt es eine genetische Komponente sowie Hinweise, dass entzündliche Darmerkrankungen (was beinhaltet Morbus Crohn und Colitis ulcerosa ) austritt in Antwort auf eine mikrobielle Ungleichgewicht , wobei er. Eine Studie von Gaskins 2006 geführt demonstriert zum ersten Mal , dass Schwefelwasserstoff, ein Hauptnebenprodukt der bakteriellen Fermentation im Darm , genotoxisch ( schädigende DNA) und kann dazu führen, Darmkrebs .

"Wir bekommen immer näher Blick auf die mikrobiologischen Ursprung vieler Krankheiten", sagte Greenberg .

Um ein besseres Bild von den Mikroben im Dickdarmschleimhaut zu erhalten, analysierten die Forscher Biopsien von gesunden Probanden während der routinemäßigen Koloskopie Prüfungen erhalten . Sie probierte das Recht (aufsteigend) und links ( absteigend ) Doppelpunkt als auch das Rektum , dann sah nach Genen, die an verschiedene wasserstoffverbrauchenden Stoffwechselwege bei.

Die Forscher fanden heraus , dass alle Probanden beherbergt drei wichtige Klassen von wasserstoffverbrauchenden Mikroorganismen : methanogens , die Wasserstoff in Methan umzuwandeln; acetogens , das Acetat aus Kohlendioxid und Wasserstoff zu machen; und Sulfat reduzierenden Bakterien , die Schwefelwasserstoff-Gas auszutreiben.

Methanogens entfielen etwa die Hälfte der Mikroben in den einzelnen Regionen des Dickdarms und gesehen "zu werden häufiger , wie Sie auf den Mastdarm zu fördern ", sagte Post-Forscher Franck Carbonero, ein Autor der Studie .

Sulfat - reduzierenden Bakterien (SRB) wachsen in Gegenwart von Sulfat ( ein Nebenprodukt der Aufnahme von Nahrungsmitteln , wie Fleisch, Milch oder Eiern , die hohe Niveaus von schwefelhaltigen Aminosäuren ) .

Der SRB Regel zahlenmäßig unterlegen acetogens im rechten Kolon , Carbo sagte, während acetogens waren häufiger als SRB im linken Kolon und Rektum .

Die Forscher fanden Unterschiede zwischen den einzelnen Studienfächer , vor allem in der Fülle der drei Klassen von Mikroorganismen auf verschiedenen Biopsiestellen . Und das Team machte eine überraschende Entdeckung bei der Analyse von Biopsien genommen weniger als einen Zentimeter auseinander : mikrobielle Vielfalt kann selbst in diesem kleinen Maßstab auftreten .

" Diese Daten zeigen, dass, wenn Sie unten auf der Skala , mit der diese Mikroben ihren Lebensunterhalt , es ist vielleicht nicht alle gleich ", sagte Gaskins . "Wir haben noch nicht begonnen, in diesem räumlichen Maßstab zu denken. "

Die Feststellung ist von Bedeutung, da Krankheit neigt, in ganz bestimmten Bereichen des Colons stammen , wobei die Greenberg . Colitis ulcerosa beginnt bei den Mastdarm und geht dann " flussaufwärts ", sagte er . "Wenn man Morbus Crohn finden Sie sehen eine Fläche von Beteiligung , dann ist es normal, und dann können Sie einen anderen Bereich der Beteiligung sehen Und wenn Sie Operation zu tun , und entfernen Sie die Krankheit , die Krankheit erneut auftritt fast immer unter dem Aspekt der Entfernung , weil - . Wir glauben - es ist mit Mikroben reseeded worden . "

Zukünftige Studien werden die Rolle der hydrogenotrophe Mikroben untersuchen Verstopfung und werden staunen, wie Ernährung wirkt sich auf die Zusammensetzung und die Abundanz von Mikroben im Dickdarm aus, sagte der Forscher.

Die Carle Foundation und der Carle Krankenhaus - Universität von Illinois Translational -Research-Programm unterstützt diese Forschung .