بینش در میکروبیوم روده می تواند به شکل قوی تر و دقیق درمان

• با استفاده از دنیای واقعی داده ها و مدل های پیش بینی محققان شناسایی عوامل کلیدی است که تعیین موفقیت مدفوع microbiota پیوند
• چارچوب نیز فراهم می کند یک الگوریتم برای طراحی یک شخصی پروبیوتیک کوکتل به decolonize باکتری های مضر در روده

ما ممکن است فکر می کنم در مورد آن, اما ما دل و روده خانه را به یک اکوسیستم پیچیده از میکروارگانیسم ها است که نقش مهمی در نحوه عملکرد ما. سیستم ظریف -- یک تغییر کوچک می تواند باعث تغییر عمده ای در میکروبیوم منجر به عواقب جدی است. هنگامی که یک فرد طول می کشد یک آنتی بیوتیکی آن می تواند به پاک کردن چندین گونه باکتری و پرتاب این تعادل ظریف خارج از ماشین چین دهنده. Clostridioides difficile شايعترين پاتوژن که colonizes یک مختل microbiota روده. مدفوع microbiota پيوند (FMT) که در آن مدفوع از سالم اهدا کننده پیوند به روده بزرگ از یک گیرنده است که یک درمان موفق برای عود C. difficile عفونت (rCDI). در به تازگی منتشر شده مطالعه محققان از بریگهام و بیمارستان زنان کشف چگونه پویایی گونه های باکتری ممکن است بر موفقیت FMT در درمان rCDI. در طبیعت ارتباطاتاین تیم ارائه یک الگوریتم برای طراحی شخصی پروبیوتیک کوکتل برای بیماران ناسالم روده microbiomes با توجه به rCDI.

"طراحی یک پروبیوتیک کوکتل چالش برانگیز است" گفت: یانگ-یو لیو دکترا استادیار در گروه پزشکی در Brigham. "همه گونه در کوکتل تعامل در درون یک شبکه پیچیده. هنگامی که ما در یک گونه که به طور مستقیم مانع از رشد C. difficileما همچنین باید مطمئن شوید که آن را به طور غیر مستقیم ترویج رشد C. difficile از طریق تعامل با دیگر گونه ها در کوکتل."

C. difficile منتقل می شود از طریق مدفوعی-دهانی -- بهداشت ضعیف و یا آلودگی مواد غذایی یا آب عرضه است -- و سراسر جهان یافت. اگر چه C. difficile نمی خواهد به طور معمول استعمار سالم روده بزرگ می تواند به رشد بدون کنترل در روده شده است که مختل با توجه به آنتی بیوتیک است. rCDI پاسخگو نیست به استاندارد آنتی بیوتیک ها و در نتیجه می تواند عود در بیماران مبتلا به افزایش خطر در هر زمان. FMT نشان داده شده است برای درمان حدود 80 درصد از rCDI موارد که پاسخ نمی دهند به آنتی بیوتیک است.

محققان شروع به مدل سازی یک جامعه میکروبی و شبیه سازی FMT روند درمان rCDI. بعد آنها تخمین زده می شود که چگونه موثر FMT خواهد بود در بازگرداندن گیرنده سالم microbiota روده. این تیم سپس تجزیه و تحلیل دنیای واقعی داده ها از یک مدل موش و از انسان بيمار به اعتبار مدل سازی.

این مدل نظری کمک کرد تا این تیم پیش بینی چه عواملی تعیین اثر FMT. آنها متوجه شدند که FMT اثر کاهش می یابد به عنوان تنوع گونه از شخص آلوده میکروبیوم روده را افزایش می دهد. این تیم همچنین در حال توسعه یک الگوریتم بهینه سازی برای طراحی یک شخصی پروبیوتیک کوکتل برای کمک به افراد با rCDI. الگوریتم مبتنی بر زیست محیطی نظریه که طرح کوکتل با حداقل تعداد گونه های باکتری در حالی که نگه داشتن پیچیده زیست محیطی شبکه از گونه ها در ذهن. شخصی پروبیوتیک کوکتل حاوی گونه که هستند موثر و بازدارنده های C. difficile و اداره می شود به بیماران مبتلا به rCDI به منظور بازگرداندن آنها microbiota روده.

"ما در حال حاضر یک درک زیست محیطی FMT -- چرا آن کار می کند و به همین دلیل گاهی اوقات آن را نتواند به صورت rCDI گفت:" لیو. "ما می توانیم حرکت رو به جلو برای درک بهتر اثر FMT و چگونه ما می تواند استفاده از آن را برای درمان دیگر بیماری های مرتبط با مختل microbiota مانند بیماری التهابی روده, بیماری اوتیسم و چاقی است."

###

بودجه برای این کار ارائه شده توسط کمک های مالی از موسسه ملی بهداشت (R01AI141529, R01HD093761, UH3OD023268, U19AI095219 و U01HL089856) به یانگ-یو لیو و اسکات وایس. Yangdong شیائو حمایت از چین, بورس تحصیلی شورای طبیعی و علوم پایه از چین (grant هیچ. 61902418). مارکو تولیو Angulo حمایت fromCONACyT پروژه A1-S-13909, México.

کاغذ اشاره کرد: شیائو, Y., et al. "زیست محیطی چارچوب برای درک اثر مدفوع microbiota پيوند" Nat ارتباطات DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-17180-

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.