Komunitas Virus Bakteri Usus dan Metabolisme Pencernaan

Tinuku
(KeSimpulan) Sekuensing DNA menunjukkan sebuah dunia baru virus bakterial dalam usus manusia. Eksplorasi terbaru space organisme yang mendiami tubuh manusia, mikrobiolog menemukan gen virus baru dalam tinja. Hasil identifikasi komposisi populasi virus yang menghuni ujung ekor usus yang sehat (representasi dalam limbah air besar) adalah unik pada setiap individu dan stabil dari waktu ke waktu. Bahkan orang kembar identik berkembang virus yang berbeda dalam usus mereka.

Lebih dari 80% dari sekuens genetik virus ditemukan (termasuk urutan karakteristik) yang belum pernah dilaporkan sebelumnya. "Ini adalah dunia yang sebagian besar belum diteliti. Kami benar-benar melihat lifeforms berbeda dari jumlah dan mikrobial pada manusia," kata Jeffrey Gordon dari Washington University di St Louis, Missouri, dan rekannya yang melaporkan di Nature kemarin.

Sekitar 10 triliun bakterial secara normal menghuni saluran pencernaan dengan mensintesis asam amino esensial dan vitamin, anti-inflamasi dan membantu mengekstrak sari, gula dan protein. Tugas-tugas yang tidak bisa dilakukan oleh usus manusia. Di dalam dan selama bakteri-bakteri virus ini hidup (saling mempengaruhi jumlah bakteri dan perilaku mereka seperti saling memangsa atau hidup berdampingan) terjadi pertukaran gen dari satu bakteri ke bakteri yang lain.

Ekosistem mikroskopis dinamis ini mempengaruhi kehidupan manusia dan para peneliti masih belum sepenuhnya memahami. Memang, kenaikan kejadian alergi makanan di masyarakat Barat telah memberikan hipotesis sterilitas sehingga kebersihan secara ekstrim berdampak terganggunya kemampuan mikroba untuk menghinggapi manusia, mengakibatkan berkurangnya toleransi terhadap makanan yang normalnya tidak berbahaya.

Untuk mengeksplorasi hipotesis provokatif ini, peneliti terlebih dahulu harus memahami komposisi lengkap ekosistem mikroba dari tubuh yang sehat. Untuk tujuan ini, tim Gordon memulai dari membuat katalog microbiome manusia yaitu semua mikroorganisme yang hidup di dalam tubuh manusia dengan menggunakan teknologi tinggi DNA sequencing. Namun, sampai saat ini perhatian terutama difokuskan pada bakteri daripada virus.

"Ini merupakan studi yang luar biasa," kata David Relman, mikrobiolog dari Stanford University di California yang terlibat dengan US National Institute of Health's Human Microbiome Project. "Bisa jadi virus adalah driver nyata dari sistem karena kemampuan mereka dalam mengubah bakteri yang kemudian memodifikasi host. Jadi penelitian ini adalah beberapa cara mencari asal-usul pada tubuh manusia dengan melihat sampai pada virus yang ada di dalamnya," kata Relman.

Menurut studi baru, virus bakteri dalam usus terminal (usus besar) tampaknya dalam keadaan lebih stabil dibandingkan komunitas serupa dalam lingkungannya. Tinja masing-masing individu (pada empat set kembar identik dan ibu mereka) membawa sebuah komunitas virus yang berbeda dengan variasi 5% selama setahun. Virus bakteri juga tampak terutama sebagai 'prophages' daripada mengalikan dan membunuh bakteri yang menginfeksi.

"Modalitas virus cenderung predator," komentar Edward DeLong dari Massachusetts Institute of Technology di Cambridge. "Sekarang hal yang menarik di sini bahwa sistem dalam microbiota feses tampaknya didorong oleh prophages yang pada dasarnya cenderung mengintegrasikan materi genetik mereka dan bersembunyi ke genome host, ini sebuah situasi yang jauh lebih stabil," kata DeLong.

"Stabilitas yang menyiratkan bahwa ada simbiosis di antara bakteri dan virus. Situasi yang bukan mangsa-pemangsa. Tetapi sebuah gambaran dari keberadaan yang lebih mapan di mana populasi yang berbeda bekerja bersama," komentar Martin Blaser dari New York University Medical Center.

Tim peneliti menemukan protein pengkodean gen yang belum pernah terdeteksi sebelumnya dalam virus bakteri. Protein ini merupakan bagian dari jalur yang bertanggung jawab untuk metabolisme karbohidrat dan sintesis asam amino. Virus yang membawa gen tersebut bisa mengubah mereka dan memasukkan mereka ke dalam bakteri usus yang berpotensi mengubah metabolisme seseorang.

Karena sebagian nutrisi dicerna manusia tergantung pada hubungan antara bakteri dan virus, maka dengan memahami dinamika hubungannya memungkinan terciptanya farmasi untuk obesitas, alergi dan penyakit-penyakit lainnya. "Ini ekosistem manusia yang sangat penting karena menentukan apa yang bisa kita lakukan dan apa yang kita makan. Itulah sebabnya mengapa peneliti konsentrasi akan hal ini," kata DeLong.
  1. Reyes, A. et al. Nature 466, 334-340 (2010).
  2. Maxmen, A. Nature. doi:10.1038/news.2010.353 (2010)
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment