腸内細菌：ウイルスの驚くべき影響

ミクロビオームは健康に重要な役割を果たしています。最近の研究では、腸内細菌を殺すウイルスがこれらの微生物にどのように影響するかを調査しました。調査結果は、すでに複雑な状況をはるかに悪化させます。

バクテリオファージ（ここに描かれています）はバクテリアよりも数が多いです。

ミクロバイオームとそれがあなたの健康にどのように影響するかについてのより多くの研究に裏打ちされた情報については、私たちの専用ハブをご覧ください。

ミクロビオームは魅力的でファッショナブルです。

公益の増加は、私たちと私たちの腸内細菌との間の相互作用を研究するための資金を後押ししました。

科学者たちは現在、マイクロバイオームと、糖尿病や肥満からパーキンソン病やうつ病まで、さまざまな状態との関係を発見しています。

腸内細菌の知名度の高さのおかげで、食料品店の棚は現在プロバイオティクス製品で溢れています。

それらの幅広い入手可能性と人気にもかかわらず、しかしながら、それらが少数の特定の条件の外で多くの利益を提供することを示唆する証拠はほとんどありません。

科学者は私たちの体内の微生物が不可欠であることを知っていますが、健康を改善し、病気と戦うためにそれらを緩和する方法を設計することはまだ遠い道のりです。

これの主な理由は、マイクロバイオームのまばゆいばかりの複雑さです。それは単一の均質な存在ではなく、隣人と相互作用し、影響を与え、抑制し、互いに殺し、栄養を与え、コミュニケーションすることができる微視的な存在の世界です。

すでに、この時点で、マイクロバイオームの内外を理解することは非常に困難であることがわかりますが、一部の研究者は次のレベルの複雑さであるバクテリオファージを調べています。

バクテリオファージの紹介

バクテリオファージ、または単にファージは、細菌のみを破壊するウイルスです。信じられないことに、ファージはバクテリアを上回っています。バクテリアがいるところには、スペードにファージがあります。

ファージも特定のものです。それらはバクテリアの1つの種または株だけを破壊する傾向があります。抗生物質が登場する前は、科学者たちはファージを使って感染症と戦っていました。しかし、研究者が抗生物質を発見したとき、それらはファージの代わりになりました。抗生物質はファージよりも安価で製造が容易でした。

現在、抗生物質耐性が増加しているため、一部の研究者はファージ療法のアイデアを再検討しています。

もちろん、ファージがバクテリアを殺す場合、それらはマイクロバイオームに影響を与える可能性があります。マサチューセッツ州ボストンにあるブリガムアンドウィメンズ病院とウィスインスティテュートの研究者は、これらの豊富なウイルスが腸内細菌にどのように影響するかについて正確に興味を持っています。彼らは最新の研究結果をジャーナルに発表しました セルホストと微生物.

「私の研究室の主な関心事の1つは、腸内細菌叢のダイナミクスの変化を理解することです。バクテリオファージはマイクロバイオームの巨大な構成要素ですが、まだあまり研究されていません。」

上級研究著者のゲオルク・ガーバー博士

ファージは何までですか？

ファージが腸内に豊富に存在することはわかっていますが、その挙動についてはあまり知りません。

「一部の人々は、ファージを使用して微生物を殺すファージ療法を模索しています」とガーバー博士は言います。「しかし、ファージは腸内にも自然に見られ、生態系の他の部分と共存しています。彼らがそこで何をしているのか知りたかったのです。」

調査するために、研究者たちはノトバイオティックマウスを使用しました。彼らはこれらの動物を、その上や中にバクテリアが生息しないように飼育しました。

始めに、彼らはマウスに一般的に人間の腸に存在する10種のバクテリアを紹介しました。 エンテロコッカスフェカーリス そして 大腸菌.

次に、マウスに移植したバクテリアを特異的に標的とするファージを追加しました。たとえば、T4ファージターゲット 大腸菌、およびVD13ファージ攻撃 E.フェカリス。次に、各微生物の成功を追跡しました。

ファージは特定のハンターです：それぞれのタイプはただ1つのタイプのバクテリアを殺します。したがって、科学者がマウスにファージを導入すると、そのタイプのバクテリアの減少が見られます。しかし、他のバクテリアへの影響はもっと驚くべきものでした。

広範囲にわたる変化

科学者たちは、特定のファージが1種のバクテリアのみを攻撃したが、そのファージは他の種にも影響を与えることを示しました。一部の種は繁栄しましたが、他の種は減少しました。

全体像を見て、研究者たちはバクテリアとマウスの両方によって生成された一連の化合物も評価しました。これはメタボロームと呼ばれます。

彼らは、ファージをマウスに導入し、細菌の組成が変化すると、特定の生物学的に活性な化学物質のレベルにも変化があることを発見しました。研究の著者は次のように書いています。

「ファージは、哺乳類の宿主に影響を与えることが知られている代謝物を調節することができます。」

言い換えれば、ウイルスの単一株は、宿主動物が利用できる生体分子の種類または量を変える可能性があります。

将来の可能性とはるかに多くの仕事

ガーバー博士は、これらの発見がもたらす幅広い可能性を見逃しませんでした。彼は次のように述べています。「この発見はフォローアップに私を魅了し、重要な疑問を提起します。これらの活動を調節するためにファージを使用できるでしょうか？これは、うつ病など、神経伝達物質のレベルを変更したい状態への介入でしょうか？」

もちろん、この実験では、げっ歯類モデルで人工的に構築されたマイクロバイオームを使用したため、人間への外挿が困難になっています。ただし、ファージが細菌の集団にどのように影響するかについての一般的な概要を把握することに焦点を当てました。研究の著者が書いているように：

「限られた既知の、しかしまだ複雑な細菌のコレクションでコロニー形成されたノトバイオティックマウスは、腸内環境におけるファージの挙動を包括的に特徴づけるための魅力的なモデルシステムを提示します。」

ファージがマウスの微生物叢に抜本的な変化をもたらす場合、それらはヒトの微生物叢にも変化をもたらす可能性があります。変更は異なる場合がありますが、原則は変わりません。

冒頭で明らかにしたように、マイクロバイオームの効果は、ファージが画像に入る前に理解するのに十分トリッキーであるため、医学的介入の設計は遠い道のりです。しかし、それは確かに調査結果をそれほど面白くなく、追求する価値のあるものにするわけではありません。

「直接的な治療法として使用されていなくても、私たちの研究は、ファージがマイクロバイオームを変化させる他の治療法の潜在的な効果を理解するための優れたツールである可能性があることを示唆しています」とGerber博士は結論付けています。