장내 박테리아 : 바이러스의 놀라운 영향
미생물 군집은 건강에 중요한 역할을합니다. 최근 연구는 장내 박테리아를 죽이는 바이러스가 이러한 미생물에 어떻게 영향을 미치는지 조사했습니다. 이 발견은 이미 복잡한 그림을 훨씬 더 많이 만듭니다.
박테리오파지 (여기에 설명 됨)는 박테리아보다 더 많습니다.
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미생물 군집은 매혹적이며 패셔너블합니다.
대중의 관심이 높아지면서 우리와 장내 세균 간의 상호 작용을 연구하기위한 자금 지원이 증가했습니다.
과학자들은 현재 미생물 군집과 당뇨병과 비만에서 파킨슨 병과 우울증에 이르기까지 다양한 질환 사이의 관계를 발견했습니다.
장내 박테리아의 높은 프로필 덕분에 식료품 점 진열대는 이제 프로 바이오 틱 제품으로 가득 차 있습니다.
그러나 폭 넓은 가용성과 인기에도 불구하고 소수의 특정 조건 외에 많은 이점을 제공한다는 증거는 거의 없습니다.
과학자들은 우리 안에있는 미생물이 중요하다는 것을 알고 있지만, 미생물을 조절하여 건강을 개선하고 질병과 싸우는 방법을 설계하는 것은 아직 먼 길입니다.
그 주된 이유는 미생물 군집의 눈부신 복잡성 때문입니다. 그것은 하나의 동질적인 실체가 아니라 이웃과 상호 작용하고 영향을 미치고 억제하며 서로를 죽이고 양육하고 의사 소통 할 수있는 미세한 존재의 세계입니다.
이미이 시점에서 우리는 미생물 군집의 내부와 외부를 이해하는 데 엄청난 어려움을 겪고 있지만 일부 연구자들은 다음 단계의 복잡성 인 박테리오파지를 조사하고 있습니다.
박테리오파지 소개
박테리오파지 또는 단순히 파지는 박테리아를 독점적으로 파괴하는 바이러스입니다. 놀랍게도 파지는 박테리아보다 많습니다. 박테리아가있는 곳에는 스페이드에 파지가 있습니다.
파지도 구체적입니다. 그들은 단지 한 종이나 박테리아 균주만을 파괴하는 경향이 있습니다. 항생제가 출현하기 전에 과학자들은 감염과 싸우기 위해 파지를 사용했습니다. 그러나 연구자들이 항생제를 발견했을 때 그들은 파지를 대신했습니다. 항생제는 파지보다 저렴하고 생산하기 쉬웠습니다.
이제 항생제 내성이 증가함에 따라 일부 연구자들은 파지 요법의 아이디어를 재검토하고 있습니다.
물론 파지가 박테리아를 죽이면 미생물 군집에 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 매사추세츠 주 보스턴에있는 Brigham and Women 's Hospital과 Wyss Institute의 연구원들은 이러한 풍부한 바이러스가 장내 박테리아에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대해 정확히 관심이 있습니다. 그들은 저널에 가장 최근 연구 결과를 발표했습니다. 세포 숙주 및 미생물.
“저의 연구실에서 가장 큰 관심사 중 하나는 장내 미생물 군집의 역학 변화를 이해하는 것입니다. 박테리오파지는 마이크로 바이 옴의 거대한 구성 요소이지만 아직 많이 연구되지 않았습니다.”
선임 연구 저자 게오르그 거버 박사
파지는 무엇입니까?
우리는 파지가 장에 풍부하다는 것을 알고 있지만 그들의 행동에 대해서는 많이 알지 못합니다.
Gerber 박사는“일부 사람들은 파지를 사용하여 미생물을 죽이는 파지 요법을 탐구하고 있습니다. 그러나 파지는 장에서 자연적으로 발견되어 나머지 생태계와 공존합니다. 우리는 그들이 그곳에서 무엇을하고 있는지 알고 싶었습니다.”
조사를 위해 연구원들은 gnotobiotic 마우스를 사용했습니다. 그들은이 동물들을 그 안에 또는 안에 박테리아가없는 방식으로 키 웠습니다.
시작하기 위해 그들은 다음을 포함하여 인간의 장에 일반적으로 존재하는 10 종의 박테리아를 쥐에게 도입했습니다. Enterococcus faecalis 과 대장균.
그런 다음 그들은 생쥐에 이식 한 박테리아를 구체적으로 표적으로 삼는 파지를 추가했습니다. 예를 들어, T4 파지 표적은 대장균및 VD13 파지 공격 E. 패 칼리스. 그런 다음 각 미생물의 성공을 추적했습니다.
파지는 특정 사냥꾼입니다. 각 유형은 한 유형의 박테리아 만 죽입니다. 그래서 과학자들이 쥐에게 파지를 도입했을 때, 그들은 그 종류의 박테리아가 감소하는 것을 보게 될 것입니다. 그러나 다른 박테리아에 미치는 영향은 더 놀랍습니다.
광범위한 변화
과학자들은 주어진 파지가 한 종의 박테리아만을 공격했지만 그 파지가 다른 종에도 영향을 미칠 것이라는 것을 보여 주었다. 어떤 종은 번성했고 다른 종은 감소했습니다.
더 넓은 그림을 보면서 연구자들은 또한 박테리아와 생쥐가 생성하는 화합물의 배열을 평가했습니다. 이것을 대사 체라고합니다.
그들은 쥐에게 파지를 도입하고 박테리아 구성이 바뀌었을 때 특정 생물학적 활성 화학 물질의 수준에도 변화가 있음을 발견했습니다. 연구 저자는 다음과 같이 씁니다.
"상체는 포유류 숙주에 영향을 미치는 것으로 알려진 대사 산물을 조절할 수 있습니다."
즉, 바이러스의 단일 균주는 숙주 동물이 사용할 수있는 생물학적 분자의 유형 또는 양을 변경할 수 있습니다.
미래의 가능성과 훨씬 더 많은 작업
Gerber 박사는 이러한 발견이 제기하는 광범위한 가능성을 놓치지 않았습니다. 그는 다음과 같이 말합니다.“이 발견은 후속 조치에 대해 저를 매료시키고 중요한 질문을 제기합니다. 이러한 활동을 조절하기 위해 파지를 사용할 수 있습니까? 이것이 우울증과 같이 신경 전달 물질 수준을 바꾸고 싶은 상황에 대한 중재가 될 수 있습니까?”
물론이 실험은 설치류 모델에서 인공적으로 구성된 미생물 군집을 사용했기 때문에 인간에 대한 외삽이 어렵습니다. 그러나 파지가 박테리아 집단에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지에 대한 일반적인 개요를 얻는 데 중점을 두었습니다. 연구 저자는 다음과 같이 썼습니다.
"제한적이고 알려졌지만 여전히 복잡한 박테리아 컬렉션으로 식민지화 된 Gnotobiotic 마우스는 장 환경에서 파지의 행동을 포괄적으로 특성화하기위한 매력적인 모델 시스템을 제시합니다."
파지가 마우스 미생물 군유 전체를 전면적으로 변경하면 인간 미생물 군유 전체에도 변화를 일으킬 가능성이 있습니다. 변경 사항은 다를 수 있지만 원칙은 유지됩니다.
소개에서 분명히 밝혔 듯이, 미생물 군집의 효과는 파지가 그림에 들어가기 전에 이해할 수있을만큼 까다롭기 때문에 의료 개입을 설계하는 것은 먼 길을 갈 것입니다. 하지만 그렇다고해서 결과가 흥미 롭거나 추구 할 가치가있는 것은 아닙니다.
"직접 치료제로 사용되지 않더라도 우리의 연구는 파지가 미생물 군유 전체를 변화시키는 다른 치료제의 잠재적 효과를 이해하는 데 좋은 도구가 될 수 있음을 시사합니다."라고 Gerber 박사는 결론지었습니다.
