14
ИюнИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ МИКРОБИОТЫ
Новый инструмент, разработанный учеными в Quadram Institute и Earlham Institute, помогает лучше понять сложный связь между кишечной микробиотой и организмом человека. Этот инструмент будет ценным для исследователей, которые пытаются понять, как микробиота влияет на здоровье человека, которые происходят в организме изменения, приводящие к развитию различных заболеваний, и позволят таким образом разработать лекарства с более точным действием.
Кишечная микробиота человека играет важную роль в поддержании крепкого здоровья. Она важна для получения всех питательных веществ из пищи, и становится все очевиднее, что микробиота также играет определенную роль при различных хронических заболеваниях, терминальных состояниях и связана с образом жизни. Изменения в составе микробиоты были связаны с диабетом 2 типа, ожирением и воспалительными заболеваниями кишечника (далее ВЗК), но непонятно, как эти изменения приводят к возникновению различных состояний, или именно эти изменения являются симптомом определенных заболеваний.
В своем исследовании ученые сосредоточили внимание на связи между микробами и их организмами-хозяевами, включая человека. Микробы выделяют различные вещества, которые позволяют им «общаться» и взаимодействовать с другими белками из организма-хозяина.
Чтобы решить эти сложные коммуникации, ученые разработали интегрированную вычислительную систему связи под названием «MicrobioLink». Результаты их исследования опубликованы в журнале Cells. «MicrobioLink» связывает белки микробов с белками организма хозяина (например, человека), с которыми, вероятно, взаимодействуют, а затем позволяет сделать выводы о том, как эти взаимодействия влияют на клеточные процессы в организме человека.
Исследуя различные наборы белков, этот прибор прогнозирует взаимодействие между белками микроорганизмов и белками человека на основе их молекулярных особенностей, таких как домены и мотивы. Белок-белковые взаимодействия представляют потенциально интересные каналы связи между бактериями и хозяином.
Мощность «Microbiolink» заключается в том, что возможно предусмотреть пути взаимодействия целостных организмов только на основании определения характера и особенностей белок-белковых связей. Это может быть полезно при выявлении механизмов, которые лежат в основе многих нозологий, в том числе и ПЗК.
Для подтверждения полученных результатов, группа ученых провела тематическое исследование. Они брали набор белков микроорганизмов, обнаруженных только у пациентов с болезнью Крона, и другой набор белков, присущий только здоровым лицам. Ученые использовали «MicrobioLink» для сравнения того, как разные наборы белков влияли на один из важных клеточных механизмов защиты — аутофагия, которая, как известно, нарушается при болезни Крона.
Именно так ученые выяснили, что существуют четко выделены сигнальные пути, которые влияют на развитие болезни Крона и, в частности, процесс аутофагии.
Эти выводы указывают на потенциальный механизм, связывающий микробиоту кишечника человека и болезнь Крона. Тематическое исследование также демонстрирует потенциал этого прибора для перевода связи между микробами и хозяином, чтобы мы могли начать понимать их влияние на организм, его здоровье и вероятное развитие заболевания.
«В основном, мы сейчас предлагаем научной общественности метод понять лучше, как нейтральные или полезные бактерии влияют на наше здоровье. Это инструмент вычислительного анализа, поэтому мы сделали только первый шаг к разработке целенаправленных экспериментальных исследований, но надеемся, что это поможет коллегам воспользоваться имеющимся богатством данных различных пациентов и приведет к новым исследованиям клинического характера».
«Поскольку« MicrobioLink »является универсальным и агностистичным для организмов, он будет иметь применение в общественном здоровье, а также в агропромышленности, для анализа влияния микробиома почвы на здоровье растений».
Также команда ученых стремится применить «MicrobioLink» для понимания последствий вируса SARS-CoV-2, который стоит за пандемией COVID-19.
Источник: https://www.news-medical.net/news/20200521/Novel-tool-helps-translate-complex-communication-between-microbes-and-the-body.aspx
