Cedera Ginjal Akut di antara orang Afrika-Amerika dengan Ciri dan Penyakit Sel Sabit

Mikroba dalam plak gigi lebih terlihat seperti kerabat di tanah daripada di lidah


Newswise – Dari sudut pandang A. Murat Eren, PhD, mulut merupakan tempat yang tepat untuk mempelajari komunitas mikroba. “Tidak hanya permulaan dari saluran GI, tetapi juga lingkungan yang sangat khusus dan kecil yang cukup beragam secara mikroba sehingga kami dapat benar-benar mulai menjawab pertanyaan menarik tentang mikrobiom dan evolusinya,” kata Eren, asisten profesor di Departemen Kedokteran di Universitas Chicago.

“Ada jumlah yang mengejutkan dari kekhususan situs, di mana Anda menemukan pola mikroba yang ditentukan di berbagai area mulut – mikroba yang terkait dengan lidah sangat berbeda dari yang ada di plak di gigi Anda,” lanjutnya. “Mikroba lidah Anda lebih mirip dengan mikroba yang hidup di lidah orang lain daripada mikroba yang hidup di tenggorokan atau di gusi Anda!”

Dalam terbitan baru pada 16 Desember di Biologi Genom, Eren, yang dikenal oleh Meren, dan tim peneliti di UChicago dan Laboratorium Biologi Laut, Woods Hole memusatkan perhatian pada ekologi unik ini dengan pendekatan pengurutan dan analisis yang canggih untuk mendapatkan gambaran yang lebih baik tentang mikrobioma oral. Para peneliti berfokus pada satu kelas bakteri yang sangat sulit dipelajari: Saccharibacteria (TM7). Hasilnya memiliki implikasi yang mengejutkan bagi evolusi mikroba di mulut.

Pendekatan analitis tim memungkinkan pemeriksaan mendalam dari genom semua mikroba yang ditemukan di setiap lingkungan yang mereka uji, memberikan wawasan baru tentang komposisi komunitas mikroba mulut.

“Biasanya ketika kami mempelajari lingkungan mikroba, kami mengambil sampel dan hanya membaca sebagian kecil dari genom yang ada – cukup untuk mengidentifikasi kategori mikroba yang luas,” kata Meren. “Kami menggunakan pendekatan yang lebih komprehensif yang disebut metagenomik, yang memungkinkan kami untuk mengurutkan seluruh konten DNA sampel kami dari rongga mulut. Kami dapat merekonstruksi seluruh genom mikroba, mengidentifikasi spesies mikroba baru, dan mencari tahu di mana masing-masing cocok di pohon kehidupan. ”

Mereka menemukan bahwa spesies TM7 yang berbeda dapat dikelompokkan menjadi enam tempat sampah yang berbeda, atau klade, berdasarkan kesamaan genom mereka, yang menunjukkan bagaimana baru-baru ini spesies yang berbeda terpisah satu sama lain dalam sejarah evolusi mereka.

Ketika tim membandingkan tempat sampah tersebut dengan kelompok spesies TM7 lainnya, seperti yang ditemukan di lingkungan di luar tubuh atau yang ditemukan di usus manusia atau hewan, mereka kagum menemukan bahwa, secara genetik, bukan pengelompokan spesies TM7 pada plak dan lidah. Bersama-sama, spesies TM7 dari plak gigi dikelompokkan lebih dekat dengan spesies TM7 yang ditemukan di tanah, sedangkan spesies TM7 di lidah lebih mirip dengan yang ditemukan di saluran pencernaan.

“Pertama kali saya memplot filogeni yang membandingkan TM7 lidah dan plak dan melihat bahwa keduanya benar-benar terpisah, pikiran saya meledak,” kata penulis pertama Alon Shaiber, PhD, yang sekarang menjadi ilmuwan data genomik di Weill Cornell Medicine. “Kami tidak mengharapkan itu sama sekali.”

Para peneliti menafsirkan hasil ini sebagai petunjuk tentang bagaimana mikroba dapat melakukan transisi dari lingkungan ke tubuh manusia. “Hipotesis kami adalah bahwa plak berperan selama evolusi mikroba yang terkait dengan inang, seperti beberapa klade TM7, dengan menawarkan ruang perantara di mana bakteri tidak segera harus menghadapi ancaman dari inang,” kata Meren. “Setelah beradaptasi dengan plak, mikroba kemudian bisa melompat untuk beradaptasi sepenuhnya dengan inang, di habitat baru seperti lidah.

“Ini adalah hal yang paling menarik bagi kami,” lanjutnya. “Ini menunjukkan bahwa plak gigi, musuh kesehatan kita yang terus-menerus kita coba singkirkan, mungkin pada titik tertentu telah memainkan peran penting dalam evolusi beberapa mikroba untuk menyebut tubuh kita sebagai rumah mereka.”

Pendekatan metagenomik berarti para peneliti dapat mengidentifikasi spesies bakteri baru dari rongga mulut yang sebelumnya belum pernah dipelajari, karena tantangan dalam membudidayakan beberapa mikroba ini di laboratorium.

“Mulut sangat mudah diakses sehingga orang telah bekerja pada bakteri dari mulut untuk waktu yang lama,” kata rekan penulis senior Jessica Mark Welch, PhD, seorang ilmuwan asosiasi di Marine Biological Laboratory. “Tapi kami menemukan bahwa ada seluruh kelompok mikroba baru, termasuk beberapa yang sangat aneh dan tidak biasa, yang belum pernah dilihat sebelumnya.”

Di luar kegunaannya untuk memahami evolusi dan komposisi mikrobioma, penelitian ini dan penelitian lain yang serupa dapat memberikan wawasan baru tentang peran mikroba mulut dalam kesehatan manusia.

“Setiap lingkungan yang kita lihat memiliki komunitas bakteri yang sangat rumit dan kompleks ini, tetapi mengapa demikian?” kata Mark Welch. “Memahami mengapa komunitas ini begitu kompleks dan bagaimana bakteri yang berbeda berinteraksi akan membantu kami lebih memahami bagaimana memperbaiki komunitas bakteri yang merusak kesehatan kita, memberi tahu kami mikroba mana yang perlu dikeluarkan atau ditambahkan kembali.”

Penelitian di masa depan akan ditujukan untuk memisahkan hubungan genetik dan fungsional antara spesies bakteri yang baru diidentifikasi ini, terutama dalam kategori bakteri selain TM7, dan bagaimana komunitas mikroba ini berperan dalam biologi dan penyakit manusia. Pendekatan metagenomik juga terbukti berguna untuk mempelajari komunitas mikroba di tempat lain, seperti usus dan lingkungan.

“Jenis penelitian ini menunjukkan kepada kita keragaman di mulut dengan cara baru,” kata Mark Welch. “Kami belajar tentang gen apa yang ada dalam mikroba yang berbeda, yang akan memungkinkan untuk memodelkan metabolisme seluruh komunitas. Bakteri di mulut sebenarnya adalah mikrokosmos ekologi, dan ini terkait dengan ekologi yang Anda lihat pada skala lanskap di sekitar kita. “

Studi, “Penanda fungsional dan genetik dari partisi ceruk di antara anggota mikrobioma mulut manusia yang misterius,” didukung oleh Penghargaan Inovasi Penelitian Frank R. Lillie, Yayasan Penelitian Gastro-Usus (GIRF), dan Dana Keluarga Mutchnik, sebagai serta National Institutes of Health Grant R35GM133420; Institut Nasional Penelitian Gigi dan Kraniofasial Hibah DE016937, DE024468 dan DE022586; kontrak Departemen Energi AS no. DE-AC02-05CH11231; dan hibah Yayasan G. Unger Vetlesen untuk Laboratorium Biologi Laut. Penulis tambahan termasuk Abigail C. Schmid, Mahmoud Yousef, Andrea R. Watson, Karen Lolans, dan Özcan C. Esen dari Universitas Chicago; Amy D. Willis dari Universitas Washington; Tom O. Delmont dari Institut François Jacob; Simon Roux dari Joint Genome Institute; Lin-Xing Chen dari Universitas California, Berkeley; Sonny TM Lee dari Kansas State University; Nora Downey dan Hillary G. Morrison dari Laboratorium Biologi Laut; dan Floyd E. Dewhirst dari Forsyth Institute dan Harvard School of Dental Medicine.

###

Tentang Universitas Chicago Kedokteran & Ilmu Biologi

University of Chicago Medicine, dengan sejarah sejak tahun 1927, adalah salah satu sistem kesehatan akademik terkemuka di negara ini. Ini menyatukan misi dari Pusat Medis Universitas Chicago, Sekolah Kedokteran Pritzker dan Divisi Ilmu Biologi. Dua belas pemenang Hadiah Nobel di bidang fisiologi atau kedokteran telah berafiliasi dengan University of Chicago Medicine. Kampus utamanya di Hyde Park adalah rumah bagi Pusat Perawatan dan Penemuan, Rumah Sakit Bernard Mitchell, Rumah Sakit Anak Comer dan Pusat Pengobatan Lanjutan Duchossois. Ini juga memiliki fasilitas rawat jalan di Orland Park, South Loop dan River East serta afiliasi dan kemitraan yang menciptakan jaringan perawatan regional. UChicago Medicine menawarkan rangkaian lengkap layanan perawatan khusus untuk orang dewasa dan anak-anak melalui lebih dari 40 institut dan pusat termasuk Pusat Kanker Komprehensif yang ditunjuk NCI. Bersama dengan Ingalls Memorial yang berbasis di Harvey, UChicago Medicine memiliki 1.296 tempat tidur berlisensi, hampir 1.300 dokter yang merawat, lebih dari 2.800 perawat, dan sekitar 970 penghuni dan rekan.

Kunjungi blog berita kesehatan dan sains UChicago Medicine di www.uchicagomedicine.org/forefront.

Indonesia @UChicagoed Facebook.com/UChicagoMed

Facebook.com/UChicagoMedComer


Diposting Oleh : http://54.248.59.145/

About the author