Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Lingkungan

Bakteri mengubah permukaan usus manusia untuk menguntungkan diri mereka sendiri – ScienceDaily


Bagi orang-orang di negara kaya, diare biasanya tidak lebih dari ketidaknyamanan yang tidak nyaman selama beberapa hari. Tetapi untuk anak miskin di negara berkembang, serangan diare berulang dapat menyebabkan konsekuensi kesehatan yang serius seperti kekurangan gizi, pertumbuhan terhambat, dan defisit kognitif.

Para peneliti di Fakultas Kedokteran Universitas Washington di St. Louis telah menemukan bahwa racun yang dihasilkan oleh bakteri Escherichia coli (E. coli), yang telah lama diketahui menyebabkan diare, juga memiliki efek lain pada saluran pencernaan manusia. Racun, mereka temukan, mengubah ekspresi gen dalam sel yang melapisi bagian dalam usus, mendorong mereka untuk membuat protein yang kemudian digunakan bakteri untuk menempel pada dinding usus.

Penemuan ini dipublikasikan pada 17 November di Prosiding National Academy of Sciences, menawarkan petunjuk mengapa episode diare yang berulang tetapi berumur pendek dapat menyebabkan masalah gizi jangka panjang.

“Ada lebih dari yang terlihat dengan racun ini,” kata penulis senior James M. Fleckenstein, MD, seorang profesor kedokteran dan mikrobiologi molekuler. “Ini pada dasarnya mengubah permukaan usus untuk menguntungkan dirinya sendiri, mungkin pada akhirnya merugikan inang. Beberapa dekade yang lalu, orang mengetahui bagaimana toksin menyebabkan diare, tetapi hingga saat ini, tidak ada yang benar-benar memiliki alat untuk menyelidiki apa lagi ini. toksin mungkin bekerja. Kami mencoba mengumpulkan potongan teka-teki untuk mengetahui bagaimana E. coli penghasil toksin dapat menyebabkan malnutrisi dan efek riak diare lainnya. “

Fleckenstein dan penulis pertama Alaullah Sheikh, PhD, seorang peneliti postdoctoral, mempelajari enterotoxigenic E. coli (ETEC), strain E. coli penghasil toksin yang merupakan penyebab umum diare berair yang parah. Bakteri yang disebut toksin tahan panas ini menyebabkan saluran ion pada sel usus terbuka, memicu pencurahan air dan elektrolit ke saluran pencernaan – dengan kata lain, diare.

Sejak terapi rehidrasi oral ditemukan pada tahun 1970-an, kematian akibat diare telah turun lebih dari 80% di seluruh dunia. Meskipun sangat berharga dalam membantu orang bertahan hidup dari serangan diare, terapi ini tidak mengurangi jumlah kasus. Di seluruh dunia, anak-anak kecil masih mengalami diare rata-rata tiga kali setahun, dengan anak-anak termuda dan termiskin menanggung beban paling berat – dan konsekuensi kesehatan jangka panjang.

Fleckenstein dan Sheikh berspekulasi bahwa racun ETEC yang tahan panas mungkin tidak hanya menyebabkan diare akut dan dehidrasi. Jika demikian, mungkin menjelaskan hubungan antara ETEC dan malnutrisi, stunting dan masalah lainnya.

Untuk menemukan cara lain racun mempengaruhi usus, para peneliti menumbuhkan sel-sel usus manusia di piring dan merawat sel-sel tersebut dengan racun. Mereka menemukan bahwa toksin mengaktifkan satu set gen yang dikenal sebagai CEACAM. Satu secara khusus – CEACAM6 – kode untuk protein yang biasanya ada di sel-sel usus kecil pada tingkat rendah. Eksperimen lebih lanjut mengungkapkan bahwa toksin menyebabkan sel menghasilkan lebih banyak protein CEACAM6, yang kemudian digunakan bakteri untuk menempel pada sel usus dan menghasilkan lebih banyak toksin. Selain itu, dengan menggunakan spesimen biopsi usus dari orang di Bangladesh yang terinfeksi ETEC, para peneliti menunjukkan bahwa ekspresi CEACAM6 meningkat di usus kecil selama infeksi alami.

“CEACAM6 diekspresikan dalam apa yang disebut batas sikat usus kecil, di mana semua vitamin dan nutrisi Anda diserap,” kata Sheikh. “Ini adalah salah satu bukti pertama bahwa ETEC dapat mengubah permukaan usus. Kami belum tahu berapa lama itu berlangsung dan apa artinya bagi orang yang terinfeksi, tetapi masuk akal bahwa kerusakan pada bagian tubuh bisa mempengaruhi kemampuan menyerap nutrisi. “

Fleckenstein, Sheikh dan koleganya terus mempelajari hubungan antara ETEC dan malnutrisi, stunting dan konsekuensi kesehatan lainnya.

“Kami mencoba di laboratorium untuk memahami peran ETEC dan toksinnya yang berkaitan dengan efek non-diare dari infeksi ETEC, terutama pada anak-anak di negara berkembang,” kata Fleckenstein. “Ada banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk mengeksplorasi bagaimana toksin mungkin terkait dengan konsekuensi jangka panjang diare ini.”

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Fakultas Kedokteran Universitas Washington. Asli ditulis oleh Tamara Bhandari. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP