Exempel på goda bakterier biologi

Mikrobiom: de gener som dessa organismer har. - Då har vi en länk, säger Lars Engstrand.

Bacteria är en av de tre domänerna som allt cellbaserat liv på jorden delas in i.

Enligt Lars Engstrans är en av de svåra uppgifterna med att kartlägga tarmfloran att tarmen är lång och mycket viktig i tunntarmen, där det är svårt att ta prover med dagens metoder. Därför är tunntarmen en svart låda sju meter lång. Vi måste hitta nya metoder för att utforska denna viktiga del, där det mesta av utbytet mellan mikroorganismen och värdena, det vill säga vi råkar vara, säger han.

En viktig roll för liv och hälsa. Frågan är, vad menar du med hälsosam normalflora? Mikrober har förmodligen spelat en viktig roll för liv och hälsa för däggdjur i många miljoner år. Nu har vi uppmärksammat deras roll, när det verkar som om vår livsstil, kost och användning av antibiotika har förändrat den normala floran hos många människor. Men om vi definierar hälsa som frånvaro av sjukdom och studerar vad som är normalt, utifrån de förutsättningar vi har här i Sverige nu, så har vi någon form av referensbas, säger Lars Engstrand.

Men det finns många indikationer på att den ursprungliga normala floran inte längre finns kvar. De har en mycket rikare flora än vi har. Den västra tarmfloran har mindre mångfald än ursprungsbefolkningen, säger han. Och bara mångfald verkar vara nyckelordet för en väl fungerande mikrobiota. Bild: Titel: Elizabeth Norin. Foto: John Sennett.

Hon är något av en pionjär inom detta område i Sverige och är expert på stoltransplantation. Bara det, en bajstransplantation. Något som blir allt vanligare. - Nu är det riktigt varmt och det är väldigt roligt, säger hon. Avföringstransplantation den vanligaste orsaken till avföringstransplantation är att patienten utsätts för en antibiotikarelaterad infektion, bakterierna Clostridium difficile.

Med konventionella antibiotikabehandlingar slås stora delar av tarmfloran ut, och om du har otur har du den resistenta och opportunistiska bakterien Clostridium difficile i tarmen. Han utnyttjar sedan möjligheten att växa, vilket leder till obehagliga attacker av diarre, vilket ofta gör patienten helt bunden hemma. Standardbehandlingen är mer antibiotika av olika slag, men om Clostridium-bakterien är resistent mot den får du problem.

Avföringstransplantation är en gammal teknik som sägs ha utförts för första gången i Kina för många år sedan. Metoden har också använts av veterinärer i väst i hundratals år, men hos människor märktes den först i väst i en vetenskaplig rapport, och först i slutet av talet började metoden användas i någon stor utsträckning. Genom att tillhandahålla avföring eller tarmflora från en frisk person är det möjligt att snabbt återställa balansen i tarmfloran.

Nio av tio patienter kommer att vara friska på bara några dagar. Avföringstransplantation utförs för närvarande över hela världen och kan göras med riktiga stolar, men i Sverige har Elisabeth Norin och hennes kollegor skapat en bakteriekultur från en givare som de odlar i laboratoriet och använder. Det kontrolleras och garanteras vara fritt från HIV, salmonella, shigella och andra vanliga tarmbakterier dedikerade till tarmarna.

Fördelen med vår kultur är att du kan beställa den och använda den nästa dag. Om du vill använda en givare bör du undersöka honom lite först. Så det är snabbare och billigare, och det är därför vi vet att det förmodligen är lite säkrare än att ta det direkt från en givare, säger Elizabeth Norin. Bild: titel: metoden hanteras lite olika i olika delar av världen.

I USA granskade FDA, USA: s nationella livs-och läkemedelsmyndighet, behandlingen och drog slutsatsen att avföring bör klassificeras som ett läkemedel. Men samtidigt säger myndigheten att de officiellt avser att blunda för detta, eftersom de inser svårigheterna med att ställa samma krav som på andra läkemedel. Detta riskerar att behandlingen har blivit omöjlig att använda.

Med tanke på enema är det extremt praktiskt, en transplantation kan göras på två sätt. Eller det ges med en sond som passerar genom näsan förbi den sura miljön i magen till den övre tunntarmen. Eller det ges av enema när patienten är på sidan och bör försöka hålla vätskan så länge som möjligt. Då är detta fördelen med den bakteriekultur som forskarna tillhandahåller, där dosen bara är 30 milliliter, medan den vanligare avföringstransplantationen är fyra till fem deciliter.

Hon kan inte säga hur många avföringstransplantationer som utförs varje år i Sverige, men enligt henne är det någonstans mellan och 1 delar, säger hon, så det finns ingen konventionell behandling. En av anledningarna till att det är svårt att exakt förstå antalet transplantationer är att det finns intresse för att använda avföringstransplantationer, till exempel ökad behandling, eftersom bevisen ökar, eftersom nedsatt tarmflora kan påverka vår hälsa på många sätt.

Därför finns det för närvarande ett brett spektrum av sjukdomar där forskare antingen redan genomför försök eller planerar dem.Här blir ungefär tre av tio patienter helt friska eller mycket bättre, säger hon. En orsak till detta kan vara att det finns flera bakomliggande orsaker till problem, och det är svårt att hitta patienter som kan njuta av behandling. Inflammatoriska tarmsjukdomar Eduardo Villablanca är forskningschef vid Institutionen för medicin, Solna, Karolinska Institutet, och han forskar om inflammatoriska tarmsjukdomar som ulcerös kolit och Crohns sjukdom.

Han förklarar att det är uppenbart att inflammatoriska tarmsjukdomar är relaterade till kroppens immunsystem, vissa bakterier i tarmfloran reagerar felaktigt och attackerar. Men drabbade människor har vissa mutationer som på något sätt ökar sannolikheten för att immunsystemet kommer att reagera. Bild: Titel: Eduardo Villablanca. Foto: Patricia Torregroza. De är viktiga för oss, vi borde kunna leva med dem.

Därför försöker vi förstå hur vårt immunsystem uppfattar bakterier som fiender, säger han. Hans forskning är fortfarande i ett tidigt skede. Men han har redan sett att den tid det tar mellan skada att uppstå i tarmen, till exempel från alkoholkonsumtion, tills den repareras, spelar en roll. Vår hypotes är att de som drabbas av inflammatorisk tarmsjukdom har mutationer som gör återhämtningen långsammare än de som inte påverkas, säger han.

Men något mer behövs från miljön. Skandinavien och Nordamerika har fortfarande okända orsaker, mycket hög förekomst av inflammatorisk tarmsjukdom, och när människor från Asien flyttar hit påverkas inte den första generationen. Men deras barn har en ökad risk att drabbas av tarmsjukdomar. Detta tyder på att miljön kan spela en viktigare roll än genetik, säger Eduardo Villablanca.

En av tarmflorans uppgifter är att lära immunsystemet att inte reagera på vänliga bakterier som ingår i floran, och för närvarande finns det studier som tyder på att barn födda i Skandinavien inte har så stor variation i tarmfloran hos barn, till exempel från Ryssland eller Estland. Något som gör att det skandinaviska immunsystemet hos barn inte får samma bra träning på olika bakterier.

Detta är vad Eduardo Villablanca tror kan vara faktorn bakom inflammatorisk tarmsjukdom. Det har också gjorts ett försök att återställa tarmfloran genom avföringstransplantation, men resultaten är svåra att tolka. Så det är väldigt kontroversiellt just nu, och vi har mycket att lära oss, säger Eduardo Villablanca. Det spelar en viktig roll i hjärnans utveckling, men tarmfloran tränar inte bara immunsystemet utan spelar också en viktig roll i hjärnans utveckling.

I år publicerades en studie som kunde visa att möss som är födda och uppvuxna i en helt bakteriell miljö, och därför helt saknade tarmflora, hade förändrat hjärnans utveckling och annorlunda beteende än normala möss. De bakteriefria mössen var mindre oroliga, men hyperaktiva och uppvisade avvikande socialt beteende. Diaz Heitz Rochelli, docent i neurovetenskap vid Karolinska Institutet, stod bakom studien, som publicerades i den vetenskapliga tidskriften PNA.

Strax därefter dök flera andra studier upp som pekade på samma sak, och tillsammans blev dessa artiklar utgångspunkten för intensiv forskning om sambandet mellan tarmflora och hjärnans utveckling. Bild: Rubrik: Diaz Heidz Rochelli. Foto: Ulf Sirborn Rochelli Diaz Heidz kunde sedan visa i djurförsök att det från födseln finns ett tidsfönster och ungefär till könsmognaden, där de flesta avvikande beteenden kunde normaliseras.

För socialt beteende är det väldigt tidigt, medan effekten på hjärnanatomi är lite senare, säger Diaz Heitz Rochelli. Hennes hypotes är att störningar i tarmfloran under de första två eller tre åren av ett barn kan få allvarliga konsekvenser. Vi säger inte att det här är hela anledningen, men det kan bidra, säger Diaz Heitz Rochelli. Hygienhypotesen för nästan 30 år sedan lanserades so-hygienhypotesen, vilket tyder på att ökningen av förekomsten av allergier hos barn beror på att de inte utsätts för så många bakterier i våra välfyllda hem.

Nu börjar fler och fler människor betrakta sin egen mikrobiotan som en viktig pusselbit i denna förklaring när hypotesen växer. Samspelet mellan oss och våra bakterier påverkar olika funktioner, och en störd mikrobiota kan leda till skador på en mängd olika områden, inte bara allergier. I kombination med förlossning får den nyfödda en dos av moderns tarmflora när den ges lite turd när barnet passerar genom vaginalkanalen och pressar ändtarmen.

Amning fortsätter att bidra till den normala floran. Efter ett tag börjar barnet få sin egen mikrobiota. Om dessa processer störs, eller om vår moderna livsstil eliminerar kontakt med vissa bakterier, kan mångfalden av mikrobiotan minskas, vilket således inte är bra.

Socker och rökning är exempel på miljöfaktorer som leder till förändrad mikrobiota.

Det största hotet mot mikrobiotan är antibiotikabehandling, och nu börjar bevis samlas som kan visa hur ett förhållande ser ut.Hon berättar också om en nyligen publicerad studie av människor från Nya Zeeland, vilket indikerar att barn som fick antibiotika under det första leveåret har försämrat kognitiv utveckling. Hon anser att bevisen fortfarande är så övertygande för mikrobiotens betydelse för utvecklingen av hälsa och välbefinnande att vi måste agera för att skydda den.

Vi kan försöka att inte använda antibiotika i onödan. Vi säger inte att vi ska stoppa det helt, men var mer försiktig med hur ofta vi ger det och varför, säger hon. Ett annat hot mot mikrobiotan är kejsarsnitt. Eukaryoter har sitt ursprung genom bakterier integrerade med prekursorer till eukaryota celler, vilket föreslås i teorin om endos symbioner.

I genomsnitt är en bakterie 10 gånger mindre än en eukaryot cell och är vanligtvis 0,5-5,0 mikrometer lång. Vid vissa infektioner, såsom urinvägsinfektion, kan bakterier växa intracellulärt upp till hundratals mikrometer i längd, vilket stoppar cellseparationsmaskinen [20], flera bakteriearter är ännu större; Till exempel kan thiomargarita namibiensis och epulopiscium fishelsoni vara en halv millimeter långa på toppen och därmed synliga utan hjälpmedel.

Till exempel kommer vissa stavformade bakterier, vibrio, att skruva upp; andra kan vara spiralformade och skadade, till exempel spinoch. Flera typer av bakterier har former som liknar kuber. Det kan bestå av polysackarider eller polypeptider eller båda.

Målet är att skydda bakterien från uttorkning och också hjälpa den att fästa på ytor. Kapseln är en vanlig komponent i patogena bakterier eftersom kapselns komponenter gör att den ser ut som kroppsceller, vilket gör det svårt för immunsystemet att identifiera dem. Dessutom kan endosporen fungera som en matreserv ibland när bakterien befinner sig i en mer näringsrik miljö.

Många bakteriearter finns som separata fria celler, andra bildar typiska mönster med andra bakterier som ett resultat av bakterietillväxt, till exempel former av diploida ångor av Neisseria, bildar nätverk av streptokocker och stafylokocker. Bakterier kan också bilda filament som aktinobakterier. Bakterier växer vanligtvis tillsammans på ytor och bildar aggregat av bakterier som kallas biofilmer.

Biofilm kan variera från några mikrometer tjock till en halv meter djup och kan innehålla många arter som bakterier, protister och bågar. Bakterierna som lever i biofilmen visar det systematiska arrangemanget av extracellulära komponenter genom vilka bakterier kan kommunicera med varandra. Bakterier som växer i biofilm är mer resistenta mot antibiotika.

Rörelse [redigera wikit text] bakterier rör sig på olika sätt. Vissa arter utsöndrar slem som de glider på. Andra har buntar av fina trådar som de skruvar upp med. Slutligen finns det bakterier som rör sig genom att vinka en eller flera utskott. Dessa piskliknande formationer kallas bakteriella lager. Bakterier rör sig mot näringsämnen och bort från giftiga ämnen. Rörelser styrs av ett cellmembran innehållande receptorer för olika kemikalier.

När ett skadligt ämne binder till en receptor börjar flagellen på denna sida att fungera snabbare. Detta får cellen att röra sig bort från den giftiga substansen. När näringsämnena binder till receptorerna minskar flagellhastigheten på den sidan av bakterien. Eftersom flagellen på motsatt sida av bakterierna arbetar med samma hastighet, rör sig cellen mot näring. I vissa bakterier tränger utskott av styva proteinsträngar in i cellväggen, de kan fästa bakterien till andra celler.

Så här använder gonorrhea-bakterien utskott när den fastnar i mänskliga slemhinnor.