Die mikrobes wat in die ingewande leef, is die sleutel tot goeie gesondheid. Dr_Microbe / iStock / Getty Images Plus

U weet dit miskien nie, maar daar is 'n leër van mikrobes in u wat noodsaaklik is om bedreigings te bestry, insluitend die virus wat COVID-19 veroorsaak.

In die afgelope twee dekades het wetenskaplikes geleer dat ons liggame die tuiste van meer bakteriese selle het as mense. Hierdie gemeenskap van bakterieë wat in en op ons woon - die mikrobioom genoem - lyk soos 'n onderneming, met elke mikrobesoort wat gespesialiseerde werk verrig, maar almal werk om ons gesond te hou. In die ingewande balanseer die bakterieë die immuunrespons teen patogene. Hierdie bakterieë verseker dat die immuunrespons effektief is, maar nie so gewelddadig dat dit die gasheer kollateraal beskadig nie.

Bakterieë in ons ingewande kan 'n effektiewe immuunrespons ontlok teen virusse wat nie net die ingewande besmet nie, soos bv Norovirus en rotavirus, maar ook dié wat die longe besmet, soos die griepvirus. Die voordelige dermmikrobes doen dit deur gespesialiseerde immuunselle te bestel om kragtige antivirale proteïene te produseer wat uiteindelik uitskakel virusinfeksies. En die liggaam van 'n persoon wat nie hierdie voordelige dermbakterieë het nie, het nie so 'n immuunrespons op indringende virusse nie. As gevolg hiervan, kan infeksies nie gekontroleer word nie, wat die gesondheid van die gesondheid kan eis.

Ek is 'n mikrobioloog gefassineer deur die manier waarop bakterieë menslike gesondheid vorm. 'N Belangrike fokuspunt van my navorsing is om uit te vind hoe die voordelige bakterieë wat ons ingewande bevolk, siektes en infeksies bestry. My mees onlangse werk fokus op die skakel tussen 'n bepaalde mikrobe en die erns van COVID-19 by pasiënte. My uiteindelike doel is om uit te vind hoe ek die derm-mikrobioom met dieet kan verbeter om 'n sterk immuunrespons op te wek - nie net vir SARS-CoV-2 nie, maar ook vir alle patogene.

Goeie bakterieë help die immuunstelsel om skadelike mikrobes af te weer. chombosan / iStock / Getty Images Plus

Hoe hou u bakterieë gesond?

Ons immuunafweer is deel van 'n komplekse biologiese reaksie teen skadelike patogene, soos virusse of bakterieë. Omdat ons liggame bewoon word deur triljoene meestal voordelige bakterieë, virusse en swamme, word die aktivering van ons immuunrespons streng gereguleer om te onderskei tussen skadelike en nuttige mikrobes.

Ons bakterieë is skouspelagtige metgeselle wat ywerig help om ons immuunstelsel te beskerm om infeksies te bekamp. In 'n seminale studie is bevind dat muise behandel met antibiotika wat bakterieë in die derm uitskakel, 'n verminderde immuunrespons vertoon. Hierdie diere het lae tellings van witbloedselle wat virusse beveg, swak teenliggaamsresponse en swak produksie van 'n proteïen wat noodsaaklik is vir bestryding van virusinfeksie en modulering van die immuunrespons.

In 'n ander studie, is muise gevoer Lactobacillus bakterieë, wat algemeen as probiotika in gefermenteerde voedsel gebruik word. Hierdie mikrobes het die erns van griepinfeksie verminder. Die Lactobacillusbehandelde muise het nie gewig verloor nie en het slegs ligte longskade gehad in vergelyking met onbehandelde muise. Net so het ander gevind dat behandeling van muise met Lactobacillus beskerm teen verskillende subtipes van beïnvloed virus en menslike respiratoriese sintesvirus - die hoofoorsaak van virale brongiolitis en longontsteking by kinders.

Gefermenteerde voedsel soos kimchi, rooi beet, appelasyn, klappermelk-jogurt, komkommer-piekels en suurkool kan help om voordelige bakterieë te lewer. marekuliasz / iStock / Getty Images Plus

Chroniese siektes en mikrobes

Pasiënte met chroniese siektes, waaronder tipe 2-diabetes, vetsug en kardiovaskulêre siektes, vertoon 'n hiperaktiewe immuunstelsel wat nie 'n onskadelike stimulus kan herken nie en gekoppel is aan 'n veranderde derm-mikrobioom.

In hierdie chroniese siektes ontbreek die derm-mikrobioom bakterieë wat aktiveer immuun selle wat die reaksie teen skadelose bakterieë in ons ingewande blokkeer. Sodanige verandering van die derm-mikrobioom word ook waargeneem in babas wat deur keisersnee gebore word, individue wat 'n armes verbruik dieet en die bejaardes.

In die VSA het 117 miljoen individue - ongeveer die helfte van die volwasse bevolking - ly aan tipe 2-diabetes, vetsug, kardiovaskulêre siektes of 'n kombinasie daarvan. Dit dui daarop dat die helfte van Amerikaanse volwassenes 'n foutiewe mikrobioomleër het.

Navorsing in my laboratorium fokus op die identifisering van dermbakterieë wat van kritieke belang is vir die skep van 'n gebalanseerde immuunstelsel wat lewensbedreigende bakteriële en virale infeksies bestry, terwyl die voordelige bakterieë in en op ons verdra word.

Aangesien dieet die diversiteit van bakterieë in die derm beïnvloed, my laboratoriumstudies wys hoe dieet gebruik kan word as 'n terapie vir chroniese siektes. Met verskillende voedselsoorte kan mense hul derm-mikrobioom verskuif na een wat 'n gesonde immuunrespons verhoog.

'N Fraksie van pasiënte wat besmet is met SARS-CoV-2, die virus wat COVID-19-siekte veroorsaak, ontwikkel ernstige komplikasies wat hospitalisasie in intensiewe sorgeenhede vereis. Wat het baie van die pasiënte gemeen? Ouderdom en chroniese dieetverwante siektes soos vetsug, tipe 2-diabetes en kardiovaskulêre siektes.

Swart- en Latinx-mense word buitensporig geraak deur vetsug, tipe 2-diabetes en kardiovaskulêre siektes, wat almal aan swak voeding gekoppel is. Dit is dus nie toevallig nie hierdie groepe het meer sterftes weens COVID-19 gely in vergelyking met blankes. Dit is nie net in die VSA die geval nie, maar ook in Brittanje.

Ontdek mikrobes wat die erns van COVID-19 voorspel

Die COVID-19-pandemie het my geïnspireer om my navorsing te verskuif en die rol van die derm-mikrobioom in die té aggressiewe immuunrespons teen SARS-CoV-2-infeksie te ondersoek.

Ek en my kollegas het veronderstel dat kritiek siek pasiënte met SARS-CoV-2 met toestande soos vetsug, tipe 2-diabetes en kardiovaskulêre siektes 'n veranderde derm-mikrobioom vertoon wat vererger akute respiratoriese noodsindroom.

Daar word vermoed dat akute respiratoriese noodsindroom, 'n lewensbedreigende longbesering, by SARS-CoV-2-pasiënte ontwikkel uit 'n fatale oorreaksie van die immuunrespons genoem a sitokienstorm wat 'n onbeheerde vloed veroorsaak immuunselle in die longe. In hierdie pasiënte veroorsaak hul eie ongekontroleerde inflammatoriese immuunrespons, eerder as die virus self, die ernstige longbesering en multiorgan mislukkings wat tot die dood lei.

Verskeie studies beskryf in een onlangse oorsig het 'n veranderde derm mikrobioom geïdentifiseer by pasiënte met COVID-19. Identifikasie van spesifieke bakterieë binne die mikrobioom wat COVID-19-erns kan voorspel, ontbreek egter.

Om hierdie vraag aan te spreek, het ek en my kollegas COVID-19 pasiënte wat in die hospitaal opgeneem is met ernstige en matige simptome gewerf. Ons het ontlasting- en speekselmonsters versamel om vas te stel of bakterieë in die ingewande en orale mikrobioom die erns van COVID-19 kan voorspel. Die identifisering van mikrobiome-merkers wat die kliniese uitkomste van die COVID-19-siekte kan voorspel, is die sleutel om pasiënte wat dringende behandeling benodig, te prioritiseer.

Ons het gedemonstreer, in 'n artikel wat nog nie deur eweknie geëvalueer is nie, dat die samestelling van die derm-mikrobioom die sterkste voorspeller is van die COVID-19-erns in vergelyking met die kliniese eienskappe wat die pasiënt gewoonlik gebruik om dit te doen. Ons het spesifiek geïdentifiseer dat die teenwoordigheid van 'n bakterie in die ontlasting genoem word Enterococcus faecalis- was 'n sterk voorspeller van COVID-19-erns. Nie verbasend, Enterococcus faecalis is geassosieer met chroniese inflammasie.

Enterococcus faecalis wat deur ontlasting versamel word, kan in die kliniese laboratoriums buite die liggaam gekweek word. Dus, 'n E. faecalis toets is 'n koste-effektiewe, vinnige en relatief maklike manier om pasiënte te identifiseer wat waarskynlik meer ondersteunende sorg en terapeutiese ingrypings benodig om hul kans op oorlewing te verbeter.

Maar dit is nog nie duidelik uit ons navorsing wat die bydrae is van die veranderde mikrobioom in die immuunrespons op SARS-CoV-2-infeksie nie. 'N Onlangse studie het dit getoon SARS-CoV-2-infeksie veroorsaak 'n wanbalans in immuunselle genoem T-regulerende selle wat van kritieke belang is vir immuunbalans.

Bakterieë uit die derm-mikrobioom is verantwoordelik vir die behoorlike aktivering van daardie T-regulasies selle. Dus moet navorsers soos ek herhaalde ontlasting, speeksel en bloedmonsters oor 'n langer tydsbestek neem om te leer hoe die veranderde mikrobioom wat by COVID-19-pasiënte voorkom, die erns van COVID-19 kan moduleer, miskien deur die ontwikkeling van die T- te verander. regulerende selle.

As 'n wetenskaplike in Latina wat die interaksie tussen dieet, mikrobioom en immuniteit ondersoek, moet ek die belangrikheid van beter beleid beklemtoon om toegang tot gesonde voedsel te verbeter, wat tot 'n gesonder mikrobioom lei. Dit is ook belangrik om kultuurgevoelige dieetintervensies vir Swart- en Latinx-gemeenskappe te ontwerp. Alhoewel 'n dieet van goeie gehalte nie SARS-CoV-2-infeksie kan voorkom nie, kan dit die onderliggende toestande wat verband hou met die erns daarvan, behandel.

Wegneemetes

• Jou ingewande is die tuiste van triljoene bakterieë wat noodsaaklik is om jou gesond te hou.

• Sommige van hierdie mikrobes help om die immuunstelsel te reguleer.

• Nuwe navorsing, wat nog nie deur eweknie beoordeel is nie, toon dat die teenwoordigheid van sekere bakterieë in die ingewande kan openbaar watter mense kwesbaarder is vir 'n ernstiger geval van COVID-19.

Oor Die Skrywer

Ana Maldonado-Contreras, assistent professor in mikrobiologie en fisiologiese stelsels, Universiteit van Massachusetts Mediese Skool

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

Verwante Boeke:

Die liggaam hou die telling: brein gees en liggaam in die genesing van trauma

deur Bessel van der Kolk

Hierdie boek ondersoek die verbande tussen trauma en fisiese en geestelike gesondheid, en bied insigte en strategieë vir genesing en herstel.

Klik vir meer inligting of om te bestel

Asem: Die nuwe wetenskap van 'n verlore kuns

deur James Nestor

Hierdie boek verken die wetenskap en praktyk van asemhaling, en bied insigte en tegnieke vir die verbetering van fisiese en geestelike gesondheid.

Klik vir meer inligting of om te bestel

Die plantparadoks: die verborge gevare in "gesonde" kosse wat siektes en gewigstoename veroorsaak

deur Steven R. Gundry

Hierdie boek ondersoek die verbande tussen dieet, gesondheid en siekte, en bied insigte en strategieë vir die verbetering van algehele gesondheid en welstand.

Klik vir meer inligting of om te bestel

Die immuniteitskode: die nuwe paradigma vir werklike gesondheid en radikale anti-veroudering

deur Joel Greene

Hierdie boek bied 'n nuwe perspektief op gesondheid en immuniteit, met die beginsels van epigenetika en bied insigte en strategieë vir die optimalisering van gesondheid en veroudering.

Klik vir meer inligting of om te bestel

Die volledige gids tot vas: genees jou liggaam deur intermitterende, alternatiewe dag en verlengde vas

deur Dr Jason Fung en Jimmy Moore

Hierdie boek verken die wetenskap en praktyk van vas en bied insigte en strategieë vir die verbetering van algehele gesondheid en welstand.

Klik vir meer inligting of om te bestel