Antybiotyki i mikroflora jelitowa ad 5

Potencjalna kruchość struktury populacji w obliczu perturbacji sugeruje, że funkcjonalna redundancja członków społeczności jest ważną cechą ich współwyznawanej relacji z gospodarzem. Ponieważ te fizyczne i funkcjonalne siły mogą promować wymianę informacji poprzez HGT, dostępność kanałów dla przepływu genów sugeruje mechaniczną podstawę obfitości HGT w jelitach. Ekosystem jelitowy charakteryzuje się największą gęstością drobnoustrojów we wszystkich znanych środowiskach, z 1011. 1012 komórek na gram zawartości żołądkowo-jelitowej (44); szanse na HGT przez koniugację są zapewnione przez bliską bliskość mikroorganizmów. Oprócz ich roli w tworzeniu mostków międzykomórkowych, pili bakteryjne promują adhezję komórek, pomagając w kolonizacji przewodu żołądkowo-jelitowego. Podwójna funkcjonalność tego aparatu komórkowego może wpływać na szanse koniugacji w tym ustawieniu. Aktywność układu odpornościowego gospodarza może również zwiększyć możliwości krycia zdarzeń między podobnymi gatunkami poprzez wpływanie na zakwity populacyjne (45). Metagenomiczne badanie mikrobioty od Japończyków dostarczyło wsparcia dla tych cech sprzyjających koniugacji, ujawniając, że sprzężona rodzina transpozonów (CTns podobny do Tn1549) była wysoce rozpowszechniona wśród osobników i obfita w poszczególnych metagenomach, stanowiąc prawie 1% wszystkich przewidywanych genów ( 46). Fag, inny sposób przenoszenia genów, może mieć głęboki wpływ na styl życia drobnoustrojów środowiskowych (47), a wczesne analizy interakcji wirusowych w jelicie pokazują, że fagi mogą podobnie wpływać na lokalną mikroflorę. Metagenomiczna analiza wirusów z par bliźniaczych i ich matek ujawniła, że osobniki te miały bardzo różne populacje wirusów, ale wewnątrzosobowa zmienność wirusów była niska, a populacje fagów były zgodne przez cały rok badań (48). Ta stabilizacja lizymetyczna wykazała stabilność, a w przypadku większości zidentyfikowanych fagów geny umiarkowane i integrazy były obficie opisywane w metagenomach wirusowych. Rozgałęzione regularnie elementy krótkich powtórzeń palindromicznych powtórzeń (CRISPR) zidentyfikowane w społeczności drobnoustrojów, znamiona odporności na fagi, nie pasują do odpowiednich osobników. sekwencje wirusowe sugerujące, że środowisko jelitowe wykorzystuje fagi jako nośnik HGT, a nie jako środek drapieżny. Pomimo naszej obecnej wiedzy na temat dróg HGT w środowisku jelitowym, nie jest jasne, którzy członkowie społeczności aktywnie uczestniczą w tych różnych mechanizmach. Na przykład normalna mikroflora ludzka zawiera naturalnie przekształcalne gatunki bakterii (49, 50), ale wiele z nich to patogeny o niskiej liczebności, a ich rola w przyczynianiu się do wymiany informacji w tym środowisku nie jest dobrze poznana. Ponadto, adnotacje mikrobiomów dwóch osób pobranych w ramach konsorcjum MetaHit pokazały, że kilka koniugacyjnych białkowych ortologów znajdowało się w górnym 80. percentylu reprezentowanych rodzin białek, jednak ponad 50% tych sekwencji było żywionych przez gatunki o niskiej reprezentacji (51). Mobilność genów oporności na antybiotyki zakodowanych w mikrobiomie Ze względu na ich ostrą przewagę w zakresie przydatności w różnych środowiskach geny oporności na antybiotyki są często kodowane na elementach mobilnych. Szacuje się, że około 1% do 3% świata rozwiniętego poddawanego codziennie antybiotykoterapii (3), dynamiczne środowisko ludzkiego jelita korzystnie (i może w niektórych przypadkach cierpieć) z dostępności metagenomu tych genów na elementy koniugacyjne, wirusowe cząstki i plazmidy (46, 52-54). Co ciekawe, w badaniu zmienności genomicznej u ponad 200 osób stwierdzono, że pierwiastki skoniugowane z funkcjami oporności mają najwyższą gęstość SNP we wszystkich genach niewymiernych (55). W związku z tym, oprócz wprowadzenia nowych genów, HGT może być również źródłem zmienności w tych loci, podkreślając ewolucyjną plastyczność związaną z mechanizmami transferu genów (56). Mobilność oporności jest potęgowana przez tendencję antybiotyków do ułatwiania transferu informacji genetycznej (ryc. 1). Wykazano, że hamowanie syntezy DNA antybiotyków indukuje wymianę międzygatunkową integrujących elementów koniugujących, kodujących oporność wielolekową (57). Eksperymenty in vivo wykazały zwiększoną koniugację między gatunkami jelitowymi Enterococcus faecalis i Listeria monocytogenes u myszy, którym podawano tetracyklinę w wodzie do picia (58). Wiadomo, że antybiotykoterapia zwiększa mobilność faga poprzez aktywację bakteryjnej odpowiedzi na uszkodzenie DNA, która ma kontakt z regulacją fagów (59), a ostatnie prace wykazały, że leczenie antybiotykiem in vivo zwiększa łączność sieci fagowo-bakteryjnych, a zatem wzmacniając dostęp mikrobiologiczny do metagenomu faga (60). Mikroby jelitowe są ważne dla ich gospodarzy po części ze względu na ich rolę w środowiskowym wykluczaniu patogennych bakterii
[przypisy: joanna derybowska, olejowanie włosów kręconych, brwi makijaż permanentny ]
[hasła pokrewne: joanna derybowska, maciej zagłoba zygler, maciej syka ]