Изменения в кишечнике влияют на состав и активность кишечных бактерий. Это объясняет, почему микробиом каждого человека уникален, и почему мы реагируем на одни и те же продукты по-разному.
В исследовании, проведенном Копенгагенским университетом, 50 участников проглотили капсулу размером с сустав большого пальца во время завтрака. Капсула прошла через желудок, тонкую и толстую кишку, собирая данные о pH, температуре и давлении. После 12-72 часов она была выведена из организма участников со стулом. Изучая показатели, взятые капсулой, ученые быстро заметили значительные различия как в кишечной среде, так и в скорости транзита пищи у разных людей. Они обнаружили, что у некоторых людей капсула проходила через кишечник за 2 часа, а у других – за 10 часов. Тогда они предположили, что различия в скорости прохождения пищи через кишечник влияют на количество усваиваемых питательных веществ и на то, сколько из них попадает в толстый кишечник, где активируются кишечные бактерии.
С помощью капсулы ученым удалось подробно исследовать, какой путь проходит еда через пищеварительную систему. Сначала капсула попала в желудок, где зафиксировала очень низкий уровень pH из-за выделения кислоты, которая помогает расщеплять пищу. Затем переместилась в тонкий кишечник, где клетки выделяют щелочной бикарбонат, нейтрализующий кислоту из желудка, и происходит всасывание питательных веществ. После неперевариваемые остатки пищи и капсула прошли в толстый кишечник, где пища ферментировалась кишечными бактериями. Бактерии вырабатывали жирные кислоты, что вызывало снижение pH в первой части толстой кишки. Однако по мере продвижения по толстой кишке уровень pH постепенно повышался, поскольку жирные кислоты всасывались через стенку кишечника, и активность бактерий изменялась.
Благодаря капсуле, которая фиксировала все изменения уровня pH, ученые смогли определить, сколько времени пища находилась в различных частях кишечника. Исследователи утверждают, что условия в кишечной среде, которые уникальны для каждого человека, могут помочь понять, почему у нас различаются состав и виды кишечных бактерий.
Результаты подтверждают, что каждый из нас уникален, включая состав кишечной микрофлоры. Исследование предоставляет дополнительные доказательства того, что люди по-разному воспринимают пищу, и различия в кишечной среде могут играть важную роль в этих реакциях.
Иллюстрация: Botkin.pro
https://www.newsru.co.il/science_hitech/5jan2025/intestine_am.html
*****************************************************************************************************************************
Израильские ученые показали, как бактерии обходят систему защиты при обмене ДНК
Ученые Тель-Авивского университета показали, как бактерии нейтрализуют защитные механизмы при обмене генетическим материалом друг с другом. Открытие поможет бороться с устойчивостью бактерий к антибиотикам.
Работа опубликована в журнале Nature.
Для человека и многих других организмов половое размножение является основным фактором создания генетического разнообразия. Хотя бактерии и другие микроорганизмы такого эффективного механизма не имеют, они могут обмениваться ДНК. Но это процесс долгое время оставался непонятным. С одной стороны чужие ДНК нужны бактериям для создания генетического разнообразия, с другой – у бактерий есть защитный механизм, который чужие ДНК уничтожает. Как бактерия «понимает», что для нее полезно, а что опасно?
Новое исследование посвящено процессу конъюгации – одному из основных механизмов переноса ДНК от одной бактерии к другой. Во время конъюгации одна бактериальная клетка соединяется с другой с помощью трубочки, которая позволяет передавать фрагменты генетического материала, так называемые плазмидами.
Соавтор работы профессор Давид Бурштейн объясняет: «Плазмиды – это маленькие, кольцевые, двухцепочечные молекулы ДНК». В ходе обмена плазмиды часто дают бактериям-реципиентам генетические преимущества. Например, многие гены устойчивости к антибиотикам распространяются благодаря передаче плазмид между бактериями.
Исследовали проанализировали 33 тысяч плазмид и показали, что в тот момент, когда белок разрезает плазмиду, чтобы она «протиснулась» сквозь трубочку, соединяющую бактерии во время конъюгации, важнейшую роль играют гены, которые первыми попадают в бактерию-реципиент. Это – особые гены, которые нейтрализуют бактериальную защиту. Если они входят в клетку первыми – плазмида приносит свою ДНК новой бактерии, если этих генов нет, – система защиты уничтожает плазмиду. Понимание роли этих генов позволяет ученым выработать новую стратегию манипулирования бактериями.
Профессор Бурштейн говорит: «Потенциальным применением открытия может стать разработка эффективных плазмид для генетического манипулирования природными бактериальными популяциями. Это может помочь блокировать гены устойчивости к антибиотикам в популяциях больничных бактерий, может научить бактерии в почве и воде расщеплять загрязняющие вещества или фиксировать углекислый газ, и даже манипулировать кишечными бактериями для улучшения здоровья человека».
Доктор Ронен Крайзман, генеральный директор компании Ramot, говорит: «В настоящее время мы работаем над коммерциализацией этой технологии, чтобы полностью реализовать ее потенциал».
https://www.newsru.co.il/science_hitech/5jan2025/bacteria_dna.html
