Bacteriofagen beïnvloeden de darmflora

“Een studie laat zien dat de leefwereld in onze darmen nog complexer is dan men zou denken: het krioelt er niet alleen van de bacteriën, maar ook van de virussen die deze infecteren. Met genetische analyses hebben onderzoekers duizenden nieuwe vertegenwoordigers van deze zogeheten bacteriofagen geïdentificeerd. De resultaten vormen nu de basis voor een databank over darmflora-virussen, die moet dienen voor onderzoek naar hun rol voor de menselijke gezondheid.” Steeds meer komt de leefomgeving van de darm in de focus van de wetenschap: de bacteriën die ons spijsverteringskanaal bewonen, hebben zich de afgelopen jaren ontpopt als regisseurs van onze gezondheid. De samenstelling van deze microbengemeenschap beïnvloedt het immuunsysteem, de stofwisseling en vele andere aspecten van de gezondheid. De kenmerken van iemands darmflora worden daarbij door verschillende factoren bepaald. Eén factor is tot nu toe echter relatief weinig onderzocht gebleven: de invloed van ziekteverwekkers van darmbacteriën. Want net zoals het coronavirus en consorten ons infecteren, hebben bepaalde virussen het ook op de microben gemunt. Ze worden bacteriofagen – “bacterie-eters” – genoemd.

Kleintjes die dwergen infecteren
Zoals alle virussen zijn ook zij “piraten van het leven”: ze hebben geen eigen stofwisseling, maar maken gebruik van de levenskracht van hun gastheercellen. Veel bacteriofagen hebben pootachtige structuren waarmee ze zich aan het oppervlak van bacteriën kunnen hechten. Vervolgens sluizen ze het in een kopgedeelte opgeslagen erfelijk materiaal de cellen in. Daardoor veranderen ze deze in virusfabrieken, die tot aan de instorting nieuwe deeltjes produceren. Daarna gaan de vrijgekomen bacteriofagen op weg naar nieuwe slachtoffers. Op die manier kunnen ze bacteriepopulaties sterk beïnvloeden en ook bijdragen aan het ontstaan van genetische veranderingen. Er zijn zelfs al benaderingen om fagen die gespecialiseerd zijn in bepaalde bacteriën, gericht in te zetten voor de bestrijding van infectieziekten.

Dat ook de onschadelijke of “vriendelijke” bacteriën in de menselijke darm door bepaalde faagtypen worden geïnfecteerd, is in principe al lang bekend. “De omvang van de virale diversiteit in de menselijke darm is echter grotendeels onduidelijk gebleven”, schrijft het onderzoeksteam onder leiding van het Wellcome Sanger Institute in Hinxton. Daarom hebben de wetenschappers de virale soortenrijkdom nu systematisch in kaart gebracht met behulp van metagenomica. Deze techniek van vergelijkende DNA-analyses maakte het mogelijk om in de genetische gegevens van meer dan 28.000 monsters van menselijke darmflora en van bijna 3000 genomen van bacteriële isolaten op zoek te gaan naar virale ziekteverwekkers.

Het krioelt
Zoals de wetenschappers melden, identificeerden zij in totaal ongeveer 140.000 virale soorten die in de menselijke darm voorkomen, waarvan meer dan de helft nog volledig onbekend was. Daaronder bevinden zich ook virussen die kennelijk een bijzondere gezamenlijke ontwikkelingsgeschiedenis hebben. De wetenschappers hebben deze groep nu de benaming “Gubafagen” gegeven. Zij stelden vast dat de vertegenwoordigers daarvan na de zogeheten crAssfagen de op één na meest voorkomende virussen in de menselijke darm zijn. Het is nu een open vraag welke rol de nieuw ontdekte Gubafagen in de leefwereld van de darm spelen.

“Het is fascinerend om te zien hoeveel onbekende soorten in onze darmen leven en te proberen de verbinding tussen hen en de menselijke gezondheid te ontrafelen”, zegt coauteur Alexandre Almeida van het Wellcome Sanger Institute. “Daarbij is het belangrijk te benadrukken dat niet al deze virussen per se problematisch zijn, maar een integraal onderdeel vormen van het darmecosysteem. Dat blijkt ook uit het feit dat de monsters voornamelijk afkomstig waren van gezonde personen die geen specifieke ziekten hadden”, aldus de wetenschapper.

De onderzoekers hebben de informatie over de meer dan 140.000 bacteriofagen nu ook gebruikt als basis voor de ontwikkeling van een nieuwe databank voor de wetenschap: zij presenteren de publiek toegankelijke “Gut Phage Database”. De opgenomen genomen kunnen wetenschappers nu helpen om het belang van de “bacterie-eters” voor de microben in ons en daarmee voor onze gezondheid te onderzoeken. “Een belangrijk aspect van ons werk was daarom ervoor te zorgen dat de gereconstrueerde virale genomen van de hoogste kwaliteit zijn”, zegt eerste auteur Camarillo-Guerrero van het Wellcome Sanger Institute. Zijn collega Trevor Lawley besluit: “De nieuwe catalogus van virussen in de menselijke darm komt op het juiste moment om als leidraad te dienen in toekomstige studies.”

Bron: https://www.wissenschaft.de/gesundheit-medizin/tausende-virenarten-der-darmflora-entdeckt/