İnsan bağırsağı gibi, kadın genital sistemi de milyarlarca faydalı bakterinin yuva yaptığı kendi karmaşık mikrobiyal ekosistemidir. Sağlık kimyageri Emily Balskus’un bakış açısına göre, vajinal mikrobiyom, kritik derecede önemli kimyanın yer aldığı, vücudun yeterince takdir edilmeyen, yeterince araştırılmayan bir parçasıdır.
Thomas Dudley Cabot Kimya Profesörü ve Howard Hughes Tıp Enstitüsü Araştırmacısı Balskus, mikrobiyal kimyanın sağlık sonuçlarını nasıl etkilediğinden büyülenmiş ve insan bağırsağı mikrobiyomunda özel bir uzmanlığa sahiptir. Nature Microbiology’de yayınlanan yeni araştırma için Balskus, sağlıklı bir vajinal ortamı şekillendiren temel metabolik faaliyetler hakkında bilgi sağlamak için daha az çalışılmış bir alana – vajinal mikrobiyoma – yöneldi.
Balskus ve Boston Çocuk Hastanesi ve Sağlık Tıp Okulu’ndan Seth Rakoff-Nahoum ile birlikte çalışan ekibi özellikle, vajinal bakterilerin temel beslenme kaynakları olduğu düşünülen glikojene nasıl eriştiklerini incelediler.
Balskus, “Bu, vajinal mikrobiyom topluluğunun üyelerinin neden kendi benzersiz ortamlarında hayatta kalabildiğini ve büyüyebildiğini açıklayabilecek biyolojik olarak önemli bir kimyadır.” Dedi.
Sağlıklı bir vajinal mikrobiyomun genellikle tek bir bakteri türünün baskın olduğu uzun zamandır bilinmektedir. laktobasil gevrekve diğer zararlı bakterilerin aşırı büyümesi, bakteriyel vajinoz gibi komplikasyonlara neden olabilir. Laktobasillerin karbonhidrat kaynağı olarak vajinal epitel hücrelerinden salınan glikojene güvendiği varsayılmaktadır.
Kimya Profesörü Emily Balskus, vajinal bakterilerin karbonhidratları nasıl parçaladıklarını ve insan mikrobiyomunu anlamada oynadıkları rolü araştırıyor. Stephanie Mitchell/Sağlık Personel Fotoğrafçısı
Ancak bilim adamları için net olmayan şey, bu bakterilerin glikojende depolanan karbonhidratlara nasıl erişip parçaladıklarıdır. Bunu, büyük glikojen moleküllerini bakterilerin yemesi için yeterince küçük parçalara bölen katalitik aktiviteye sahip proteinler olan enzimlerin yardımı olmadan yapamazlar. Bu çok önemli süreçle ilgili açık sorular şunları içerir: Hangi enzimler işin içindedir ve nereden geliyorlar – insan konakçı mı yoksa bakterilerin kendisi mi? Nasıl davranırlar? Hangi alt tabakaları tercih ediyorlar? Glikojen metabolizması muhtemelen vajinal simbiyozun anahtarıdır ve bunun incelenmesi, genital sistemdeki bakteri suşlarını mutlu ve sağlıklı kılan faktörler hakkında fikir verebilir.
Balskus ve meslektaşları araştırmalarında vajinal bakteri genomlarında kodlanmış ve kadın genital yollarının bakteri topluluklarında bulunan altı aday glikojeni parçalayan enzimi incelediler. Hiçbiri daha önce laboratuvar ortamında araştırılmamıştı. Analiz, bu enzimlerin gerçekten de glikojeni parçalayabildiğini, ancak aynı zamanda farklı vajinal bakteri türlerinden enzimler arasındaki farklılıkları ortaya çıkardığını ortaya koydu.
Lactobacillus’tan gelenler de dahil olmak üzere bazı enzimler, asidik bir ortamda veya düşük pH’ta aktifti; bu, aynı zamanda gelişmiş vajinal sağlıkla ilişkili bir parametredir; diğerleri küçük moleküllü inhibitörlere karşı daha duyarlıydı, bu da bilim adamlarının aktivitelerini bloke eden ilaçları nasıl geliştirebileceklerine dair ipuçları sağladı.
Bulgular, çok sayıda vajinal bakteri türünün glikojeni parçalayan enzimler ürettiğini ve sonuç olarak glikojeni metabolize edebildiğini göstermektedir. Tıp alanında yararlı bakterileri desteklemek için takviye olarak probiyotik suşları kullanmaya yönelik artan ilgiyle birlikte Balskus’un çalışması, bu enzimlerin varlığının gösterdiği gibi glikojen metabolizmasının daha hedefli vajinal probiyotik suşları seçmek için önemli bir husus olabileceğini düşündürmektedir. Asidik koşullar, laktobasillerin diğer zararlı bakterilerle rekabet etmesine yardımcı olabilir.
Balskus, çalışmanın kimyagerlerin insan mikrobiyomunu tam olarak anlamak için ne kadar önemli katkıda bulunanlar olduğunun altını çizdiğini söyledi. Mikrobiyom biliminin çoğu DNA dizilemesinin gücünden gelse de, hangi genlerin belirli bir mikrobiyomla ilişkili olduğunu bilmek, işlev ve sağlık hakkında ancak bu kadarını tahmin edebilir. Bu çalışmada, araştırmacılar sadece hangi enzimlerin vajinal bakterilerin glikojeni parçalamasına yardımcı olduğunu değil, aynı zamanda bu enzimler arasındaki ince farklılıkları da karakterize ettiler.
Balskus, “Büyük bir polisakaritin daha küçük parçalara ayrılması kimyadan çok iyi anlıyoruz” dedi. “Ancak bu projede gerçekten ilginç bulduğum şey, farklı enzimler arasındaki aktivite farklılıklarıydı. Bazılarının aside çok dayanıklı olması ve bazılarının olmaması – bu, yalnızca enzimlerin genetik dizilimlerinden asla tahmin edemeyeceğimiz bir şeydi.
İlgili
Thomas Dudley Cabot Kimya Profesörü ve Howard Hughes Tıp Enstitüsü Araştırmacısı Balskus, mikrobiyal kimyanın sağlık sonuçlarını nasıl etkilediğinden büyülenmiş ve insan bağırsağı mikrobiyomunda özel bir uzmanlığa sahiptir. Nature Microbiology’de yayınlanan yeni araştırma için Balskus, sağlıklı bir vajinal ortamı şekillendiren temel metabolik faaliyetler hakkında bilgi sağlamak için daha az çalışılmış bir alana – vajinal mikrobiyoma – yöneldi.
Balskus ve Boston Çocuk Hastanesi ve Sağlık Tıp Okulu’ndan Seth Rakoff-Nahoum ile birlikte çalışan ekibi özellikle, vajinal bakterilerin temel beslenme kaynakları olduğu düşünülen glikojene nasıl eriştiklerini incelediler.
Balskus, “Bu, vajinal mikrobiyom topluluğunun üyelerinin neden kendi benzersiz ortamlarında hayatta kalabildiğini ve büyüyebildiğini açıklayabilecek biyolojik olarak önemli bir kimyadır.” Dedi.
Sağlıklı bir vajinal mikrobiyomun genellikle tek bir bakteri türünün baskın olduğu uzun zamandır bilinmektedir. laktobasil gevrekve diğer zararlı bakterilerin aşırı büyümesi, bakteriyel vajinoz gibi komplikasyonlara neden olabilir. Laktobasillerin karbonhidrat kaynağı olarak vajinal epitel hücrelerinden salınan glikojene güvendiği varsayılmaktadır.
Kimya Profesörü Emily Balskus, vajinal bakterilerin karbonhidratları nasıl parçaladıklarını ve insan mikrobiyomunu anlamada oynadıkları rolü araştırıyor. Stephanie Mitchell/Sağlık Personel Fotoğrafçısı
Ancak bilim adamları için net olmayan şey, bu bakterilerin glikojende depolanan karbonhidratlara nasıl erişip parçaladıklarıdır. Bunu, büyük glikojen moleküllerini bakterilerin yemesi için yeterince küçük parçalara bölen katalitik aktiviteye sahip proteinler olan enzimlerin yardımı olmadan yapamazlar. Bu çok önemli süreçle ilgili açık sorular şunları içerir: Hangi enzimler işin içindedir ve nereden geliyorlar – insan konakçı mı yoksa bakterilerin kendisi mi? Nasıl davranırlar? Hangi alt tabakaları tercih ediyorlar? Glikojen metabolizması muhtemelen vajinal simbiyozun anahtarıdır ve bunun incelenmesi, genital sistemdeki bakteri suşlarını mutlu ve sağlıklı kılan faktörler hakkında fikir verebilir.
Balskus ve meslektaşları araştırmalarında vajinal bakteri genomlarında kodlanmış ve kadın genital yollarının bakteri topluluklarında bulunan altı aday glikojeni parçalayan enzimi incelediler. Hiçbiri daha önce laboratuvar ortamında araştırılmamıştı. Analiz, bu enzimlerin gerçekten de glikojeni parçalayabildiğini, ancak aynı zamanda farklı vajinal bakteri türlerinden enzimler arasındaki farklılıkları ortaya çıkardığını ortaya koydu.
Lactobacillus’tan gelenler de dahil olmak üzere bazı enzimler, asidik bir ortamda veya düşük pH’ta aktifti; bu, aynı zamanda gelişmiş vajinal sağlıkla ilişkili bir parametredir; diğerleri küçük moleküllü inhibitörlere karşı daha duyarlıydı, bu da bilim adamlarının aktivitelerini bloke eden ilaçları nasıl geliştirebileceklerine dair ipuçları sağladı.
Bulgular, çok sayıda vajinal bakteri türünün glikojeni parçalayan enzimler ürettiğini ve sonuç olarak glikojeni metabolize edebildiğini göstermektedir. Tıp alanında yararlı bakterileri desteklemek için takviye olarak probiyotik suşları kullanmaya yönelik artan ilgiyle birlikte Balskus’un çalışması, bu enzimlerin varlığının gösterdiği gibi glikojen metabolizmasının daha hedefli vajinal probiyotik suşları seçmek için önemli bir husus olabileceğini düşündürmektedir. Asidik koşullar, laktobasillerin diğer zararlı bakterilerle rekabet etmesine yardımcı olabilir.
Balskus, çalışmanın kimyagerlerin insan mikrobiyomunu tam olarak anlamak için ne kadar önemli katkıda bulunanlar olduğunun altını çizdiğini söyledi. Mikrobiyom biliminin çoğu DNA dizilemesinin gücünden gelse de, hangi genlerin belirli bir mikrobiyomla ilişkili olduğunu bilmek, işlev ve sağlık hakkında ancak bu kadarını tahmin edebilir. Bu çalışmada, araştırmacılar sadece hangi enzimlerin vajinal bakterilerin glikojeni parçalamasına yardımcı olduğunu değil, aynı zamanda bu enzimler arasındaki ince farklılıkları da karakterize ettiler.
Balskus, “Büyük bir polisakaritin daha küçük parçalara ayrılması kimyadan çok iyi anlıyoruz” dedi. “Ancak bu projede gerçekten ilginç bulduğum şey, farklı enzimler arasındaki aktivite farklılıklarıydı. Bazılarının aside çok dayanıklı olması ve bazılarının olmaması – bu, yalnızca enzimlerin genetik dizilimlerinden asla tahmin edemeyeceğimiz bir şeydi.
İlgili