Tarmen är ett mycket dynamiskt organ som genomgår ständiga förändringar strukturellt, mekaniskt och kemiskt, och dess bakterieflora spelar en avgörande roll för att anpassa sig till dessa förändringar. Forskare vid Medicinska fakulteten har analyserat prover från patienter med inflammatoriska tarmsjukdomar som kolit och Crohns sjukdom. De fann att under tarminflammation genomgår gener i bakterier förändringar som får segment av deras DNA att vända, vilket leder till förändringar i genuttryck som påverkar produktionen av molekyler och proteiner.
Studien leddes av Prof. Naama Geva-Zatorski och involverade doktoranderna Shaked Kerso, Rowan Zaatara och Yeytam Hajo, samt labbexamen Dana Kadosh-Kriti och forskarkollegan Dr. Tal Gefen. Samarbetade med dem var Technion-examinerade Dr. Itay Sharon, Prof. Yehuda Hovars och Dr. Sigal Pressman från Rambam Medical College, tillsammans med forskare från USA och Spanien. Forskarna fokuserade sedan på bakterien Bacteroides fragilis, som utsöndrar polysackaridmolekyler som kallas polysackarid A (PSA) som kan påverka immunsystemet genom att aktivera regulatoriska T-celler som kallas Tregs.
I fall av tarminflammation leder DNA-inversioner i Bacteroides fragilis till förändringar i typen av polysackaridmolekyler som produceras av bakterien, vilket påverkar immunsvarsmoduleringen. Dessutom upptäckte studien ett samband mellan DNA-inversioner i dessa bakterier och bakteriofager – virus som infekterar och dödar bakterier i tarmarna. Dessa bakteriofager visade sig förändra bakteriernas beteende, vilket i slutändan påverkar immunsvaret.
Forskarna observerade att bakteriofager fick bakterier att minska produktionen av PSA-molekyler, vilket påverkade aktiviteten hos Treg-celler i immunsystemet. Efter att ha analyserat data från över 2 000 individer med och utan tarmsjukdomar drog forskarna slutsatsen att bakterier anpassar sig och förändrar hur de påverkar immunförsvaret när tarmförhållandena är onormala. Denna studie ger insikter i hur bakterier bidrar till tarminflammation och öppnar möjligheter för innovativa behandlingar riktade mot tarmmikrobiotan. Ytterligare forskning kommer att utforska hur levnadsförhållandena i människokroppen påverkar bakteriell aktivitet och deras konsekvenser för hälsan.
