Ученые Медицинской школы Стэнфордского университета растолковывают, из-за чего два возможно смертельных инфекционных агента приобретают точку опоры в среде запрещения пищеварительного тракта по окончании антибиотикотерапии.Исследователи написали в издании Nature, что их результаты изучения смогут оказать помощь идентифицировать методы противодействовать эффектам истощения «дружелюбных живущих в пищеварительном тракте бактерий» по окончании антибиотикотерапии.
Пара инфекционных агентов пищеварительного тракта смогут привести к серьёзным проблемам на протяжении курса антибиотиков. Ведущий создатель, Джастин Сонненберг, врач философии, заявил, что «Антибиотики открывают дверь для этих инфекционных агентов, дабы утвердиться. Но то, как, совершенно верно, это происходит, не было прекрасно осознано».
Авторы растолковали, что существует большое увеличение доступности углевода в пищеварительном тракте спустя двадцать четыре часа по окончании применения оральных антибиотиков. Данный временный излишек углеводов, плюс сокращение «хороших бактерий» в пищеварительном тракте, разрешает по крайней мере двум возможно страшным для жизни инфекционным агентам умножаться скоро.
За прошлые десять лет ученые сделали огромные удачи в понимании, что длится в «сложной микробной экосистеме», существующей в толстой кишке каждого здорового млекопитающего, включая людей.Примерно 1 000 разных типов микроорганизмов сосуществуют гармонично в пределах пищеварительного тракта обычного здорового человека. Эти бактериальные штаммы, населяющие данный вызов, но питательная богатая ниша приспособилась очень прекрасно, так прекрасно практически, что мы приложив все возможные усилия пробовали бы остаться в живых без них.
Дружелюбные, живущие в пищеварительном тракте бактерии синтезируют витамины, они являются главными для управления отечественных иммунных совокупностей, они вовлечены в обслуживание и развитие отечественных собственных тканей – они кроме того оказывают помощь отрегулировать кровяное давление.Антибиотические лекарства опустошают эту экосистему микроорганизма пищеварительного тракта. Хорошие бактерии начинают умножаться скоро в течение нескольких суток, и в течение месяца возвратились к обычным числам. Но по словам авторов, «экосистема, думается, несет постоянную утрату некоторых его составляющих бактериальных штаммов».
Ученые уподобляют эти дружелюбные бактерии собственного рода газону, бьющему сорняки (патогенные бактерии) к богатому удобрению что направления через отечественный пищеварительный тракт. Прошлые изучения внесли предложение, дабы отечественные дружелюбные вирусы секретировали химикаты, мешающие тому, дабы патогенные бактерии брали на себя управление.
Существует теория, что, в то время, когда отечественная внутренняя микробная экосистема уничтожена, отечественная реактивность иммунной совокупности страдает.Зонненбург сообщил:«Тогда как эти догадки ни за что не являются взаимоисключающими, отечественная работа специфично поддерживает предложение, дабы отечественные оседлые микробы подавили инфекционные агенты методом конкуренции за питательные вещества».
В то время, когда эта защита ослаблена, так же в большинстве случаев происходит не по окончании старта на курсе антибиотиков, разграбляя инфекционные агенты, такие как тяжёлый Clostridium, в состоянии установить точки опоры.Когда эти два паразитных захватчика умножились к достаточным числам, они приводят к воспалению. Тогда как воспаление не есть хорошей средой для восстановления хороших бактерий, тяжёлые C. и сальмонелла процветают в нем.Сонненберг и сотрудники сосредоточились на двух определенных питательных веществах в пищеварительном тракте – fucose и сиаловая кислота – оба участника сахарной семьи.
Это не сахар, с которым большая часть людей знакомо, но они крайне важны для здорового выживания и производятся в каждой клетке в людской теле. Они кроме этого отысканы в молочных продуктах, мясе и яйцах.
Кишечные бактерии едят слизьКлетки, сглаживающие кишечник, вытесняют долгие цепочки привычного и экзотического сахара, соединенного, дабы организовать слизь.Слизь имеет две функции:это мешает оседлым микробам пройти через стенку пищеварительного тракта в кровотокэто – жизненный источник пищи нескольких сахара, включая сиаловую кислоту и fucose, для оседлых микроорганизмов
Зонненбург заявил, что «Отечественные микробы пищеварительного тракта стали весьма обладающими мастерством потребления слизи».Сонненберг и сотрудники экспериментировали на лабораторных мышах, воспитанных в неинфицированной среде.
Эти мыши весьма отличались от обычных мышей – их кишечник не имел никаких бактерий.Ученые ввели единственный бактериальный штамм в этих стерильных животных – Бактероиды thetaiotaomicron, дружественный бактериальный штамм, живущий в пищеварительном тракте обычных мышей и людей.
Тета B. имеет ферменты, вырывающие сахарные молекулы от цепочек слизи, свисающих с покрова кишечника. Тета B. испытывает недочёт в ферментах, дабы сломать молекулы, составляющие сиаловую кислоту.Может казаться тщетным для теты B. ослабиться от сахарных молекул, каковые это неспособно сломать для еды.
Но в обычном пищеварительном тракте существует пара вторых микроорганизмов, каковые смогут сломать сиаловую кислоту и fucose молекулы. Обычный пищеварительный тракт есть полнотой микроорганизмов, каковые смогут нарубить продукты, что тета B. не имеет возможности не потребности.Авторы именуют его бартерной совокупностью, экологи именуют его симбиозом. (Быть может, тета B. ослабляет эти сахарные остатки, дабы добраться до другого, съедобные сахарные остатки внизу.)
C. тяжёлый, нередкая обстоятельствосвязанная с антибиотиком диареяВо многих опытах ученые ввели либо C. тяжёлый либо S. напряжения Сальмонеллы typhimurium в ранее неинфицированных мышей, загруженных тетой B. Оба этих штамма бактерий возможно страшны для жизни, в то время, когда они приводят к болезни, у больных принимающую антибиотики. Они кроме этого потребляют сиаловую кислоту для энергии, но не смогут ослабить его от слизи кишечника.
По окончании обнаружения, которое C. тяжёлый ни один не в состоянии ослабить fucose либо потреблять его, команда сконцентрировалась о том, как эти два инфекционных агента применяли сиаловую кислоту.Ученые моделируют подкошенную антибиотиком экосистему микроорганизма пищеварительного трактаМетодом представления одного патогенного и одного дружественного бактериального штамма в кишечник раньше неинфицированных мышей, исследователи имели возможность показать, что уровни сиаловой кислоты увеличились существенно в отсутствие полной микробной экосистемы пищеварительного тракта, которая будет мешать тем уровням взлететь. Наличие всего одного штамма хорошей бактерии в пищеварительном тракте мышей было приближением подкошенной антибиотиком экосистемы микроорганизма пищеварительного тракта.
И тета B и S. typhimurium тиражировались более скоро в присутствии этого сахара и никаких вторых соперничающих микроорганизмов. Тета B. создала излишек сиаловой кислоты, что был банкетом для патогенного напряжения.Ученые тогда замечали то, что антибиотики эффектов имели возможность бы иметь на «обычных» мышах с экосистемами кишечника.
Они сказали о том же повышении сиаловой демографического взрыва и кислоты патогенных бактерий. В случае если мыши лишь лечились с антибиотиками и не подвергались инфекционных агентов, уровни сиаловой кислоты возвратились к обычному в течение примерно трех дней, потому, что хорошие бактерии начали поправляться.
Зонненбург сообщил:«Нехорошие юноши в пищеварительном тракте очищают питательные вещества, высвобожденные хорошими юношами, каковые являются жертвами сопутствующего ущерба, понесенного антибиотиками. Антибиотики заставляют отечественные дружелюбные бактерии пищеварительного тракта нечайно помогать этим инфекционным агентам.
Мы полагаем, что бактериальные инфекционные агенты в пищеварительном тракте приводят к болезни на двух шагах. Другие продемонстрировали, что, когда эти инфекционные агенты достигают достаточных чисел, они применяют вызывающие воспаление уловки, дабы истребить отечественные оседлые дружелюбные микробы – безвозмездно к самим инфекционным агентам, по причине того, что они развили методы иметь дело с ним. Но сперва, они должны преодолеть критическое препятствие: В отсутствие воспаления они пробуют позвать, они должны так или иначе достигнуть той критической массы.
Отечественная работа показывает, как они идут об этом по окончании дозы антибиотиков. Они применяют в собственных заинтересованностях временный потенциал действия в дешёвом сахаре, высвобожденном от слизи кишечника, покинутой сзади убитыми микробами сотрапезника."
Команды считают, что мы имели возможность в один раз создать лечение, ингибирующее ферменты, применяемые дружелюбными бактериями пищеварительного тракта, дабы высвободить сиаловую кислоту от слизи, так лишая инфекционные агенты их банкета. Лечение имело возможность тогда быть дано вместе с антибиотиками. Они сказали, что пробиотики в форме бактериальных штаммов, что сиаловая кислота обзора скоро имела возможность кроме этого достигнуть аналогичного результата.
Изучение финансировалось Берроузом Фонд Wellcome, и Национальные Университеты Здоровья (предоставьте R01-DK085025).