Az emberi test bonyolult kapcsolata a gombákkal

köztünk

(Balról jobbra fent) Cladosporium werneckii, Aspergillus fumigates és Aspergillus fumigateurs. (Balról jobbra lent) Sepedonium, Aspergillus niger és Fusarium. Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok elrejteni a feliratot

(Balról jobbra fent) Cladosporium werneckii, Aspergillus fumigates és Aspergillus fumigateurs. (Balról jobbra lent) Sepedonium, Aspergillus niger és Fusarium.

Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok

Ami a testünkben élő mikroorganizmusok billióit illeti, a baktériumok szinte teljes figyelmet kapnak.

Rezidens mikrobiotánkban és kollektív genomjukban - mikrobiomnak nevezett - bekövetkezett változások a betegségek széles skálájához kapcsolódtak, az ízületi gyulladás különböző formáitól a depresszióig. Ezen a ponton a tudósok arra koncentrálnak, hogy mely baktériumfajok akadályozhatják vagy fenntarthatják az egészséget.

A biotánk azonban egy mikrobák állományából áll. Egyre több kutató érzi úgy, hogy a baktériumok mellett a testünket lakó gombák - vagy együttesen a "mikobioma" - egyaránt befolyásolhatják mind közérzetünket, mind időnként betegségünket.

Mahmoud Ghannoum, a Case Western Reserve orvosi mikológus volt az, aki először alkotta meg a mikobioma kifejezést. "Még 2008 körül vettem részt találkozókon, és észrevettem, hogy az emberek valóban elkezdtek beszélni a mikrobiomról" - emlékszik vissza. "De többnyire csak a baktériumokról beszéltek, nem pedig a gombáról és a vírusokról, amelyek szintén az életközösségünket alkotják. azt gondoltam magamban, hogy el kell kezdenünk vizsgálni a gombás közösségeket is. "

Ghannoum csoportja 2010-ben publikált egy tanulmányt a PLoS Pathogens című lapban, amely először fejlett genetikai szekvenálási technológiát használt annak jellemzésére, hogy mi képezi az emberi száj normális mikobiómáját. Az ötlet egy olyan alapgomba-profil létrehozása volt, amelyhez a betegségben megváltozott gombapopulációk összehasonlíthatók. Míg a korábbi kutatások viszonylag korlátozott számú gombafajról számoltak be a szájüregünkben - elsősorban a Candida-ban, amely túlnövekedéskor rigót okoz -, Ghannoum és munkatársai valóságos gombakolonisták állatkertjét azonosították a 20 vizsgálatban résztvevő szájában.

Összesen 101 gombafajról számoltak be, mindegyik személy 9-23 törzs között volt. Úgy ítélték meg, hogy az egészséges gombaközösség magában foglalja azokat a fajokat, amelyek a résztvevők legalább 20 százalékában jelen vannak, beleértve leggyakrabban a különféle Candida fajokat. Ez a központi mikobioma magában foglalta a Cladosporiumot is, amely egy ismert asztma kiváltó tényező; Aureobasidium, amely gombás fertőzéseket okozhat szervátültetett betegeknél; és néhány potenciálisan előnyös faj, például Saccharomyces boulardii.

Gombák kiegyensúlyozatlanul

A kiindulási biomban megtalálhatók voltak a Candida után a leggyakoribb gombákat okozó betegségek: Aspergillus, Fusarium és Cryptococcus. Ghannoum úgy véli, hogy ennyi potenciálisan káros gomba gyakori volt, azt jelentheti, hogy normális körülmények között más gombák és mikrobák kordában tarthatják ezeket a kóros törzseket.

Támogatta ezt az elképzelést, miszerint a test gombaegyensúlyának megzavarása betegséget okozhat. A Ghannoum néhány évvel később megjelent tanulmánya a HIV-fertőzött betegek szájában található gombákat vizsgálta. Megállapították, hogy a Pichia - egy élesztő, amelyet a mezőgazdaságban használnak más növények más gombák szaporodásának megakadályozására - gátolja a Candida és más kóros gombafajok növekedését.

"A laboratóriumi Pichia termesztésével azt találtuk, hogy egy olyan vegyületet választ ki, amely képes kezelni az állatok gombás fertőzéseit" - magyarázza Ghannoum. Kompromittált immunrendszerrel rendelkező egerekben, amelyek a HIV állatmodelljeként szolgáltak, a Pichia-nak kitett betegeknél sokkal kevésbé súlyos fertőzések alakultak ki, amikor beoltották őket Candida-val.

Ghannoum munkájának sarkában számos más kutatócsoport elindult a gombákkal való kapcsolatunk jobb megértése érdekében. 2012-ben és 2013-ban egy japán csapat és az Országos Egészségügyi Intézet kutatói profilozták a bőr mikobiómáját, és a test elhelyezkedése alapján különálló közösségekről számoltak be, amelyek megállapítások hozzájárulhatnak a gombás bőrbetegségek új kezeléseinek kereséséhez.

Újabban francia kutatók megkülönböztették az egészséges emberi tüdőben található gombákat a cisztás fibrózisban szenvedőktől. Az Aspergillus az egészséges emberek tüdejében volt a legelterjedtebb, míg a különböző Candida fajok domináltak a CF-ben és más tüdőbetegségekben szenvedőknél.

Árulkodó jel a nem kívánt gombák számára

Egy másik korai játékos mikobioma-kutatás az UCLA professzora, David Underhill volt. 2012-ben Underhill és munkatársai a Science-ben publikáltak egy tanulmányt, amely a Ghannoum által használtakhoz hasonló szekvenálási eszközöket használt az egerek bélmikobiómájának profiljához. Átlagosan 50 és 60 gomba nemzetséget (a nemzetség többes számát) találtak az egyes rágcsálók gyomor-bél traktusában, és az egyes nemzetségekben sok fajt találtak.

"Megmutattuk, hogy az egerekben jelentős a gombák sokfélesége" - kommentálja Underhill ", de arra is kíváncsi voltunk, hogy ezek a gombák miként járulhatnak hozzá a betegséghez."

Ugyanebben a tanulmányban Underhill csoportja azt találta, hogy az emlős gombák kölcsönhatásba lépnek az immunrendszerrel a bél gyulladásának szabályozására. Konkrétan megvizsgálták az immunsejtek felszínén található Dectin-1 nevű fehérje jelentőségét, amely segíti testünket a nem kívánt gombák felismerésében és felszámolásában.

Azok az egerek, amelyekben a Dectin-1-et kódoló gént inaktiválták és vastagbélgyulladást indukáltak, sokkal súlyosabb betegségben szenvedtek, mint az aktív gént tartalmazó egerek. Ezekkel a megállapításokkal kézben azonosították az emberekben a Dectin-1 génváltozatot, amely megjósolta a gyulladásos bélbetegség súlyos formáját, az úgynevezett fekélyes vastagbélgyulladást.

Underhill azt állítja, hogy a bélgomba populációban bekövetkező változások jelentősen hozzájárulhatnak a gyulladásos bélbetegségek legalább egyes formáihoz, és potenciális kezelési utat jelenthetnek. Ugyanakkor elismeri, hogy úgy tűnik, hogy számos más tényező is hozzájárul az állapothoz.

"Ezen tényezők egyike sem működik elszigetelten" - mondja. "Úgy gondolom, hogy valószínűleg mindannyiuk összefolyása egymással és velünk kölcsönhatásban van - mit eszünk, milyen tápanyagok vannak, genetikai hatások és hogyan reagál immunrendszerünk a gombákra és a bélben lévő baktériumokra egyaránt."

Ghannoum egyetért abban, hogy a baktériumok, vírusok, gombák közötti adás-vétel és minden ember sajátos biológiája valószínűleg befolyásolja egészségünket. "Tudjuk, hogy amikor valaki antibiotikumot szed, gombás fertőzések alakulhatnak ki" - mondja. "Tehát egyértelműen kölcsönhatás van ezek között a közösségek között. Az én szempontomból azt mondom:" Nézze, nem csak a baktériumok, nem csak a gombák vannak - ezeket össze kell rakni. " És biztos vagyok benne, hogy a vírusok is szerepet játszanak. Valójában meg kell vizsgálnunk a teljes képet. "

Ghannom laboratóriumának legújabb, publikálatlan eredményei azt mutatják, hogy a gombák és a baktériumok közötti kölcsönhatás a bélben súlyosbítja a szervezet autoimmun válaszát a Crohn-betegségben, amely a gyulladásos bélbetegség másik formája.

Ghannoum és munkatársai a Clevelandi Klinika egyik csoportjával együttműködve azt is megmutatták, hogy a szájpenész populációi eltérőek a fej- és a nyakrákban szenvedőknél. Ghannoum szerint ez a megállapítás segíthet a biopsziák pótlásában vagy megerősítésében, ha a munkát megerősítik nagyobb tanulmányok. A gombák hozzájárulhatnak az ízületi gyulladás egyes eseteihez is. A legújabb kutatások azt mutatták, hogy autoimmun ízületi gyulladás indukálható egerekben, amelyeket bizonyos gombás sejtfalakban található vegyületekkel injektálnak.

A betegek kezelése széklet átültetésével

De mit jelent ez a kutatás a betegségek kezelésében?

A talán legjobb alátámasztó bizonyítékokkal rendelkező biom alapú terápia - tetszik vagy sem - a széklettranszplantáció: egészséges donor székletének elhelyezése Clostridium difficile colitisben szenvedő betegben - súlyos bakteriális fertőzés, amely gyakran az antibiotikum-terápia mellékhatásaként jelentkezik . Az egészséges székletben részesülő betegek jó eséllyel javulnak. És egyre több bizonyíték van arra, hogy a probiotikus megközelítések, beleértve a baktérium- és gombafajokat is, előnyökkel járhatnak különböző rendellenességek esetén, különösen akkor, ha a klinikusok jobban képesek személyre szabni az egyes betegeket.

Mindazonáltal, amint a New York-i Egyetem reumatológusa és Dr. Jose Scher mikrobiológiai kutató rámutat, a probiotikus kutatások - különösen a gombákkal kapcsolatos területek - serdülőkorban vannak. "A probiotikus rohamok arra késztethetik a betegeket, hogy" Ó, a problémámat egy hiba okozza. Csak annyit kell tennem, hogy egy bizonyos étrenden vagyok, és bizonyos probiotikumokat vagy antibiotikumokat szedjek, és meggyógyul a betegségem. Sajnos ez nem ilyen egyszerű. "

Ennek ellenére Scher bizakodó. "Ez csak a kezdete ennek a mezőnek" - mondja. "De úgy gondolom, hogy megértjük, hogy a baktériumok, vírusok és gombák hogyan játszhatnak szerepet az egészség fenntartásában és a betegségekben, ez hatékonyabb terápiák kialakításában segít."

Case Western Ghannoumja is optimista. "Úgy gondolom, hogy a probiotikus és antibiotikus terápiák ötlete nagyon fontos kérdés" - mondja. "Gombaellenes szereket kell-e használni? Használjunk-e antibiotikumokat? Végül használjunk-e probiotikumokat? Számomra mindegyiknek van értelme." De a legfontosabb először a "barátságos gombák" azonosítása, ahogy ő fogalmaz; és a barátságos vírusok és baktériumok; és hogy ezek a mikrobák hogyan hatnak a környezettel.

A marginalizálódott mikrobák, például gombák tanulmányozása során a kutatók egyik akadálya annak ismerete, hogy egyáltalán mely fajokkal foglalkoznak. "A gombás taxonómia valóban bonyolult, és nem egészen az iskolában tanultunk" - magyarázza Underhill, aki megjegyzi, hogy a modern DNS-szekvenálás sok esetben feltárta, hogy a korábbi téves osztályozások.

Sok gomba még egyáltalán nincs besorolva. Mint a Linnaean-i katalógusok sok más területén, a technológia is kimutatta, hogy a gomba királysága kusza bozót, nem pedig tisztán elágazó családfa.

Rengeteg mykológus van, akik aktívan próbálják kezelni ezt a zavart és pontosabb taxonómiát kialakítani. Azáltal, hogy továbbra is csiszolja a gombák azonosítási technológiáját, és megvilágítja a gombák potenciális jelentőségét a betegségek jobb megértésében, diagnosztizálásában és kezelésében, az UCLA Underhill és munkatársai segítenek felgyorsítani ezt a munkát.

"Olyan szakaszban vagyunk, amikor felismerjük rendszereinkben a gombák biológiai jelentőségét, hogy elősegítsük a közös nyelv és kutatási megközelítések kialakítását" - mondja Underhill. "Remélhetőleg hamarosan meg fogjuk tudni, hogy mik lehetnek számunkra jók, rosszak és manipulálhatók a javunkra."

Van egy bizonyos szépség biológiai szövetkezetünkben; emlékeztető arra, hogy az emlősök élete bonyolult és közösségi, és hogy a természetben az egyensúlyhiány következményekkel jár. De talán a gombás lakóinkkal való bütykölés egyszer segít helyreállítani biológiai egyensúlyunkat és kivédeni a betegségeket.

Ahogy Dmitri Mendelejev orosz vegyész és periódusos építész kérte, "mindenhol létezik közeg a dolgokban, amelyet az egyensúly határoz meg".