I ricercatori scoprono la comunicazione interspecies fra i batteri dell'intestino ed il host

I batteri nell'intestino fanno molto più di contribuiscono a digerire l'alimento negli stomaci dei loro host, possono anche dire ai geni in loro host mammiferi che cosa fare.

Uno studio pubblicato oggi in cella descrive un modulo “della comunicazione interspecies„ in quali batteri secernono una molecola specifica--ossido di azoto--che li permette di comunicare con e gestire il DNA dei loro ospiti e suggerisce che la conversazione fra i due possa influenzare largamente le sanità.

I ricercatori dalla scuola di medicina di Case Western Reserve University, dal centro medico di Cleveland degli ospedali universitari e dalla facoltà di medicina di Harvard hanno tenuto la carreggiata l'ossido di azoto secernuto dai batteri dell'intestino dentro i vermi minuscoli (elegans del C., un modello mammifero comune del laboratorio). L'ossido di azoto secernuto dai batteri dell'intestino ha fissato a migliaia di proteine ospite, completamente cambianti la capacità di un verme di regolamentare la sua propria espressione genica.

Lo studio è il primo per mostrare i batteri dell'intestino può attingere le reti dell'ossido di azoto onnipresente in mammiferi, compreso gli esseri umani. Attaches dell'ossido di azoto alle proteine umane in un modo con attenzione regolamentato--un trattamento conosciuto come S-nitrosylation--e le rotture sono implicate largamente nelle malattie quali Alzheimer, Parkinson, asma, il diabete, la malattia di cuore ed il cancro.

I risultati suggeriscono che l'ossido di azoto sia un meccanismo generale da cui i batteri dell'intestino possono comunicare con i host mammiferi. Il lavoro precedente per districare le linee di comunicazione a e dai batteri dell'intestino soprattutto ha messo a fuoco sulle molecole rare che i batteri secernono. I nuovi risultati sono analoghi dello scoprire un linguaggio chimico comune attraverso le specie, rispetto alle parole singole, hanno detto Jonathan senior Stamler autore, MD, Direttore dell'istituto per medicina molecolare trasformatrice alla scuola di medicina di Case Western Reserve University e Presidente del Discovery Institute di Harrington al centro medico di Cleveland degli ospedali universitari. “C'è complessità tremenda nell'intestino e molti ricercatori sono dopo la sostanza insolita seguente prodotta da un batterio che potrebbe pregiudicare le sanità,„ lui dice. Con i trilioni dei batteri nell'intestino medio, Stamler ha deciso di cercare un linguaggio comune che tutte le specie batteriche potrebbero usare. “L'enormità della popolazione dei batteri dell'intestino e della sua relazione al host predice che ci saranno mezzi generali per comunicare che esseri umani possiamo riconoscere.„

I ricercatori hanno dimostrato il fenomeno alimentando a vermi di sviluppo i batteri che producono l'ossido di azoto. Poi hanno selezionato una proteina molto importante--proteina del argonaute, o ALG-1--quello altamente è conservato dai vermi agli esseri umani ed ai geni inutili di silenzi, compreso i geni critici per lo sviluppo. Quando l'ossido di azoto secernuto dai batteri ha fissato a ALG-1, hanno sviluppato gli organi riproduttivi deformi e sono morto. Troppo ossido di azoto dai batteri ha ordinato il DNA dei vermi che fa tacere le proteine ed ha alterato lo sviluppo sano.

“Praticamente, gli animali non lasceranno questo accadere,„ Stamler ha detto. Invece, gli autori speculano un host mammifero fuori di una regolazione del laboratorio regoleranno per accomodare i livelli cambianti dell'ossido di azoto. Stamler detto, “il verme sta andando potere smettere di mangiare i batteri che preparano l'ossido di azoto, o comincerà a mangiare i batteri differenti che prepara meno ossido di azoto, o cambia il suo ambiente, o innumerevole altri adattamenti. Ma nella stessa maniera, troppo ossido di azoto prodotto dal nostro microbiome può causare la malattia o i problemi inerenti allo sviluppo nel feto.„

Lo studio aggiunge ad un organismo crescente di prova che i batteri che vivono nell'intestino, risoluto dalla dieta e dall'ambiente, hanno un'influenza tremenda su salubrità mammifera. Stamler immagina che l'ossido di azoto possa rappresentare un'opportunità di manipolare questa relazione simbiotica. Appena poichè il probiotics è destinato per migliorare la digestione, inoculare l'intestino di una persona con i batteri per migliorare la segnalazione dell'ossido di azoto è concepibile. “Ora penso dal punto di vista terapeutico a questo, come droga. Ci sono opportunità tremende di manipolare l'ossido di azoto per migliorare le sanità.„

Mentre l'ossido di azoto e S-nitrosylation possono essere un modo generale di comunicazione interspecies con le vaste implicazioni di salubrità, richiederà la ricerca futura supplementare. L'ossido di azoto sarà il solo canale di comunicazione chimico? “Stiamo vedendo basicamente una nuova apertura del campo per le strategie generali della comunicazione,„ dice Stamler. “Ci saranno altri.„

Sorgente: http://case.edu/