Aptikta unikali tarpslankstelinių diskų mikrobiota

Žmogaus mikrobiota – mūsų organizme gyvenančių mikroorganizmų visuma. Ji pradėta tyrinėti dar XX a. pradžioje, o šiuo metu kaip tyrimų sritis išgyvena tikrą aukso amžių. Todėl dauguma gerai žinome, kad ant odos, žarnyne, nosyje gyvena įvairūs virusai, bakterijos, grybeliai. Šiuo metu jų priskaičiuojama apie 15 tūkstančių skirtingų rūšių. Jie svarbūs virškinimo efektyvumui, vitaminų sintezei, imuniteto homeostazei. Nustatyta jų įtaka tokių ligų kaip kolitas, nutukimas, antro tipo diabetas, artritas, sarkoidozė,      autizmas ar net Parkinsono bei Alzheimerio ligos atsiradimui ir eigai.  Tuo tarpu kraujas, širdis, kepenys, smegenys ir kiti vidaus organai yra laikomi steriliais.

Fundamentalų mūsų supratimą po truputį keičia nauji molekuliniai tyrimo metodai. European Spine Journal 2020 m gegužės viduryje išspausdino straipsnį, skelbiantį, jog mokslininkai aptiko mikrobiotą žmogaus tarpslanksteliniuose diskuose. Ne tik aptiko, bet ir nustatė 424 pagrindines ją sudarančias bakterijų rūšis.

Mokslininkai šiuolaikiniais molekulinės taksonomijos metodais (proteomine ir metagenomine analize (16S rRNR geno sekvenavimas))  charakterizavo mėginius, gautus iš potencialių donorų po smegenų mirties. Imtį sudarė mėginiai, gauti iš sveikų (pagal magnetinio rezonanso nuotraukas) ir patyrusių tarpslankstelinių diskų išvaržą ar degeneraciją žmonių juosmeninių tarslankstelinių diskų. Gauti duomenys palyginti su žmogaus žarnyno ir odos mikrobiota pagal Nacionalinio biotechnologijų informacijos centro sekos skaitymo archyvo (NCBI SRA) duomenimis. Tandemine masių spektrometrija nustatyta, jog tarpslanksteliniuose diskuose gyvenančios bakterijos yra aktyvios – rasta ir konservatyvių bakterijų baltymų, ir jų iškiriamų fermentų.

Visuose tirtuose ėminiuose rasta didelė įvairovė bakterijų, iš kurių vyraujantys tipai yra Proteobacteria, Parcubacteria, Firmicutes, Cyanobacteria ir Actinobacteria. Sveikuose ir degeneruotuose tarpslanksteliniuose diskuose vyravo Proteobacteria, kai tuo tarpu Parcubacteria vyravo ėminiuose iš išvaržos paveiktų diskų. Skirtumai akivaizdūs ir genčių lygyje: sveikuose tarpslanksteliniuose diskuose rasta net 21 gentis, tuo tarpu degeneruotuose 13 (daugiau nei pusę sudaro Pseudomonas gentis), o išvaržos pažeistuose tik 11 genčių (daugiau nei pusę sudaro Pseudomonas gentis) . Iš 424 rūšių išskirtos 25 dažniausiai pasitaikančios. Sveikuose (13,83 %) ir degeneruotuose (14,61 %) tarslanksteliniuose diskuose vyrauja mažai ištirta bakterija Anoxybacillus kestanbolensis. Jos vaidmuo žmogaus organizme nėra nustatytas. Tuo tarpu išvaržos paveiktuose tarpslanksteliniuose diskuose didžiąją dalį sudaro Pseudomonas veronii, kuris kartu su ketvirtoje vietoje pagal gausumą esančiu oportunistiniu patogenu Pseudomonas stutzeri, tikėtina, turi neigiamos įtakos paciento būklei. Nustatyta, jog normaliuose, sveikuose trapslanksteliniuose diskuose yra 355 bakterijų rūšys, iš kurių 32 yra specifinės. Išvaržos paveiktų tarpslankstelinių diskų rūšinė įvairovė kiek mažesnė, 346 rūšys, o specifinių 10. Tuo tarpu degeneruotų tarpslankstelinių dikų mikrobiotą sudaro 322 rūšys, iš kurių tik 5 yra specifinės. Tokie gerai žinomi patogenai kaip Pseudomonas veronii, P. stutzeri, Streptococcus anginosus, S. alactolyticus, Prevotella pallens, Avibacterium galilinarum, Enterobacter cowanii, Prevotella pallens ir Nolomonas nitritophilus žymiai didesniais kiekiais įsikuria pažeistame audinyje nei sveikame.

Šis tyrimas, paremtas naujausiais molekuliniais tyrimų metodais, atskleidė, jog iki šiol steriliu laikyti audiniai, užpildantys tarpus tarp stuburo slankstelių, visgi turi savo unikalią ir įvairią mikrobiotą. Tiesa, tyrimo objektai  buto tik bakterijos, grybų ir virusų įvairovė dar nežinoma. Taigi žmogaus kaip ekositemos tyrimai bus tęsiami ir turbūt nereiktų stebėtis, jog atsirandant tikslesniems tyrimų metodams visuotinai priimtos mokslinės tiesos apie mus pačius keisis ne kartą.

Šaltinis: Rajasekaran, S., Soundararajan, D.C.R., Tangavel, C. et al. Human intervertebral discs harbour a unique microbiome and dysbiosis determines health and disease. Eur Spine J (2020). https://doi.org/10.1007/s00586-020-06446-z

Iliustracija – Science news (USA): I, Ecosystem 2014 m

 

Straipsnio autorė: Milda Miškinienė

Pasidalinkite šiuo straipsniu

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *