రట్జర్స్ యూనివర్శిటీ-న్యూ బ్రున్స్విక్‌లోని పరిశోధకులు, అంతర్జాతీయ సహకారులతో పాటు, మానవులలో సాధారణంగా కనిపించే మరియు ఆరోగ్యానికి అవసరమైన గట్ సూక్ష్మజీవుల యొక్క కీలకమైన సెట్‌ను గుర్తించడానికి ఒక నవల పద్ధతిని ప్రవేశపెట్టారు.
పరిశోధకులు, దీని అధ్యయనం ప్రచురించబడింది సెల్, డయాబెటిస్, ఇన్ఫ్లమేటరీ ప్రేగు వ్యాధి మరియు క్యాన్సర్‌తో సహా గట్ మైక్రోబయోమ్ అసమతుల్యతతో సంబంధం ఉన్న దీర్ఘకాలిక వ్యాధులను నిర్వహించే లక్ష్యంతో ఖచ్చితమైన పోషణ మరియు వ్యక్తిగతీకరించిన చికిత్సల కోసం ఆవిష్కరణ వినూత్న అవకాశాలను అందిస్తుంది.
కోర్ మైక్రోబయోమ్ అనేది జీర్ణవ్యవస్థలోని సూక్ష్మజీవుల సమితిని సూచిస్తుంది, ఇవి జీర్ణక్రియ, రోగనిరోధక రక్షణ మరియు మానసిక ఆరోగ్యం వంటి విధులను నిర్వహించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. కోర్ మైక్రోబయోమ్ తగ్గినప్పుడు లేదా కోల్పోయినప్పుడు, అది డైస్బియోసిస్ అని పిలువబడే ఒక స్థితికి దారి తీస్తుంది — గట్‌లోని ప్రయోజనకరమైన మరియు హానికరమైన సూక్ష్మజీవుల మధ్య అసమతుల్యత. ఇన్ఫ్లమేటరీ ప్రేగు వ్యాధి, జీవక్రియ రుగ్మతలు, నాడీ సంబంధిత పరిస్థితులు, దీర్ఘకాలిక మూత్రపిండ వ్యాధి మరియు కొన్ని క్యాన్సర్‌లతో సహా అనేక దీర్ఘకాలిక వ్యాధులతో డైస్బియోసిస్ ముడిపడి ఉంది.
ఆరోగ్యకరమైన పెద్దప్రేగు నుండి వ్యాధిగ్రస్తులైన పెద్దప్రేగుకు ప్రయోజనకరమైన మల మైక్రోబయోటా బదిలీ ఈ పరిస్థితులను తగ్గించగలదని చాలా అధ్యయనాలు చూపించాయి, ఇది మన ఆరోగ్యాన్ని కాపాడుకోవడానికి కోర్ మైక్రోబయోమ్ కీలకమని గట్టిగా సూచిస్తుంది.
కోర్ మైక్రోబయోమ్ యొక్క ఆవశ్యక నిర్మాణం — ఫౌండేషన్ గిల్డ్ మరియు పాథోబియోంట్ గిల్డ్ అని పిలువబడే బ్యాక్టీరియా యొక్క రెండు విభిన్న సమూహాలు – మానవ ఆరోగ్యానికి తోడ్పడటానికి కీలకమైన డైనమిక్ మరియు స్థిరమైన పరస్పర చర్యలలో పాల్గొంటాయి. కృత్రిమ మేధస్సు నమూనాలను ఉపయోగించి, టూ కాంపిటింగ్ గిల్డ్స్ విధానం విభిన్న జనాభాలోని నియంత్రణల నుండి కేసులను వర్గీకరిస్తుంది, జాతి, భౌగోళికం లేదా వ్యాధి రకాలు ప్రభావితం కాదు మరియు నాలుగు వేర్వేరు వ్యాధులలో రోగనిరోధక చికిత్సకు వ్యక్తిగతీకరించిన ప్రతిస్పందనలను అంచనా వేస్తుంది.
కోర్ మైక్రోబయోమ్‌ను సరిగ్గా ఏర్పరుస్తుంది లేదా ఈ కీలకమైన మైక్రోబియల్ ప్లేయర్‌లను ఎలా ఖచ్చితంగా గుర్తించాలి అనే దానిపై ఫీల్డ్ ఇంకా ఏకాభిప్రాయానికి రాలేదు.
మైక్రోబయోమ్ విశ్లేషణ యొక్క సాంప్రదాయ పద్ధతులు తరచుగా మానవ జనాభాలో జాతులు లేదా జాతి వంటి సాధారణంగా భాగస్వామ్య వర్గీకరణ యూనిట్లను ఉపయోగించి కోర్ మైక్రోబయోమ్‌ను నిర్వచిస్తాయి. అయితే, ఈ టాక్సాలు పరిమిత రిజల్యూషన్‌ని కలిగి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, ఒకే జాతిలో, ప్రయోజనకరమైన మరియు హానికరమైన జాతులు రెండూ ఉండవచ్చు. బాగా తెలిసిన గట్ బాక్టీరియా జాతులు E. coli ఎక్కువగా నిరపాయమైన జాతులను కలిగి ఉంటుంది, అయితే E. coli O157 తీవ్రమైన ఆహార సంబంధిత అనారోగ్యానికి కారణమవుతుంది.
ఈ కొత్త అధ్యయనం మెటాజెనోమిక్ సీక్వెన్సింగ్ డేటాసెట్‌ల నుండి నేరుగా సమీకరించబడిన అధిక-నాణ్యత జన్యువులను ఉపయోగించడం ద్వారా ఈ పరిమితులను అధిగమిస్తుంది. ప్రతి జన్యువు దాని పర్యావరణ ప్రవర్తనను ట్రాక్ చేయడానికి యూనివర్సల్ యూనిక్ ఐడెంటిఫైయర్‌తో లేబుల్ చేయబడింది. ఈ జన్యు-నిర్దిష్ట విధానం విశ్లేషణ కోసం అధిక రిజల్యూషన్‌ను అందించడమే కాకుండా, శబ్దంతో సిగ్నల్‌ను కలపడాన్ని నివారించడంతోపాటు, అసంపూర్ణ డేటాబేస్‌లచే నిరోధించబడని నవల, వర్గీకరించలేని బ్యాక్టీరియా యొక్క జన్యువులను కలిగి ఉంటుంది.
“ఆహారంలో మార్పులు లేదా అనారోగ్యం వంటి శరీరానికి ఎలాంటి సవాళ్లు ఎదురైనప్పటికీ, గట్‌లోని బ్యాక్టీరియాను మా పరిశోధన గుర్తిస్తుంది” అని ఎవెలీ-ఫెంటన్ చైర్ ఆఫ్ అప్లైడ్ మైక్రోబయాలజీ మరియు డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ బయోకెమిస్ట్రీ ప్రొఫెసర్ లిపింగ్ జావో అన్నారు. రట్జర్స్ స్కూల్ ఆఫ్ ఎన్విరాన్‌మెంటల్ అండ్ బయోలాజికల్ సైన్సెస్‌లో మైక్రోబయాలజీ. “ఈ స్థితిస్థాపకంగా మరియు పరస్పరం అనుసంధానించబడిన బ్యాక్టీరియాపై దృష్టి పెట్టడం ద్వారా, మన ఆరోగ్యాన్ని కాపాడుకోవడానికి అత్యంత కీలకమైన సూక్ష్మజీవులను గుర్తించడానికి మేము ఒక కొత్త పద్ధతిని అభివృద్ధి చేసాము.”
ఈ విధానం కోర్ గట్ బ్యాక్టీరియా యొక్క రెండు విభిన్న మరియు వ్యతిరేక సమూహాలను గుర్తించడానికి దారితీసింది: ప్రయోజనకరమైన ఫౌండేషన్ గిల్డ్ మరియు అవసరమైన కానీ సంభావ్య హానికరమైన పాథోబియోంట్ గిల్డ్.
మొత్తం గట్ మైక్రోబయోమ్‌ను నిర్మించడానికి మరియు స్థిరీకరించడానికి ఫౌండేషన్ గిల్డ్ కీలకమైనది. ఈ బ్యాక్టీరియా డైటరీ ఫైబర్‌లను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది మరియు బ్యూటిరేట్ వంటి షార్ట్-చైన్ ఫ్యాటీ యాసిడ్‌లను (SCFAలు) ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇవి గట్ అవరోధానికి మద్దతు ఇవ్వడం, మంటను తగ్గించడం మరియు పెద్దప్రేగు కణాలకు శక్తి వనరుగా పనిచేయడం ద్వారా గట్ ఆరోగ్యానికి కీలకం. హానికరమైన బ్యాక్టీరియాను అణచివేయడానికి SCFAలు కూడా కీలకం.
దీనికి విరుద్ధంగా, పాథోబియోంట్ గిల్డ్, రోగనిరోధక విద్య మరియు అప్రమత్తత కోసం చిన్న మొత్తంలో అవసరమైనప్పటికీ, పర్యావరణపరంగా ఆధిపత్యం వహించినప్పుడు వ్యాధి పురోగతిని పెంచుతుంది.
ఈ రెండు గిల్డ్‌ల మధ్య సీసా లాంటి బ్యాలెన్స్ కీలకం. ఫౌండేషన్ గిల్డ్ ఆధిపత్యం చెలాయించినప్పుడు, గట్ ఆరోగ్యం నిర్వహించబడుతుంది. అయినప్పటికీ, పాథోబియోంట్ గిల్డ్‌కు అనుకూలంగా బ్యాలెన్స్ చిట్కాలు ఉన్నప్పుడు, డైస్బియోసిస్ సంభవిస్తుంది, ఇది వివిధ దీర్ఘకాలిక పరిస్థితులను తీవ్రతరం చేసే వాపుకు దారితీస్తుంది.
“మా మోడల్ ఈ కోర్ బాక్టీరియల్ గిల్డ్‌లను గుర్తించడంలో మాకు సహాయపడటమే కాకుండా వాటి ఆధిపత్యాన్ని కొనసాగించడానికి వాటిని ఎలా పెంచుకోవచ్చో చూపిస్తుంది” అని జావో చెప్పారు. “ఇది గట్ మైక్రోబయోమ్‌లో సమతుల్యతను పునరుద్ధరించగల వ్యక్తిగతీకరించిన పోషణ మరియు లక్ష్య చికిత్సల కోసం కొత్త అవకాశాలను తెరుస్తుంది.”
ఫౌండేషన్ గిల్డ్ యొక్క ఫైబర్-డిగ్రేడేషన్ జన్యువులను లక్ష్యంగా చేసుకుని, ఈ కీలక సూక్ష్మజీవుల పర్యావరణ ఆధిపత్యానికి మద్దతు ఇవ్వడానికి వ్యక్తిగతీకరించిన ఆహార సిఫార్సులు చేయవచ్చు.
టూ కాంపిటింగ్ గిల్డ్స్ మోడల్ కోర్ మైక్రోబయోమ్ సభ్యులను గుర్తించడానికి కొత్త పద్ధతి మరియు కొత్త ప్రమాణం రెండింటినీ అందిస్తుంది. కోర్ మైక్రోబయోమ్‌లోని సభ్యులు సాధారణంగా జనాభాలో మాత్రమే భాగస్వామ్యం చేయబడరని, అయితే వారి పరిసరాలలో నాటకీయ మార్పులు ఉన్నప్పటికీ స్థిరంగా కనెక్ట్ చేయబడాలని కోరడం ద్వారా, జావో ప్రకారం, మోడల్ మైక్రోబయోమ్ పరిశోధన కోసం కొత్త బెంచ్‌మార్క్‌ను సెట్ చేస్తుంది.
తీవ్రమైన డైస్బియోసిస్ ఉన్న రోగులలో ఫౌండేషన్ గిల్డ్ యొక్క పర్యావరణ ఆధిపత్యాన్ని పునరుద్ధరించడం మరియు నిర్వహించడం లక్ష్యంగా వ్యక్తిగతీకరించిన చికిత్సలను మరింత మెరుగుపరచడానికి జావో మరియు అతని బృందం ట్రయల్స్ వరుసను నిర్వహించాలని యోచిస్తోంది. క్లినికల్ సెట్టింగ్‌లలో టూ కాంపిటింగ్ గిల్డ్స్ మోడల్‌ను వర్తింపజేయడం ద్వారా, వారు తమ పరిశోధనలను ఆచరణాత్మక చికిత్సలుగా అనువదించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు, ఇది గతంలో కోలుకోలేనిదిగా పరిగణించబడిన పరిస్థితులలో రోగి ఫలితాలను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది.
ఈ పరిశోధన రట్జర్స్, షాంఘై జియావో టోంగ్ యూనివర్సిటీ, టఫ్ట్స్ యూనివర్శిటీ మెడికల్ స్కూల్ మరియు ఇతర సంస్థల నిపుణులతో కూడిన సహకార ప్రయత్నం. రట్జర్స్‌లోని న్యూజెర్సీ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ ఫుడ్, న్యూట్రిషన్ అండ్ హెల్త్, కెనడియన్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ అడ్వాన్స్‌డ్ రీసెర్చ్ (CIFAR), నోటిషియా బయోటెక్నాలజీస్ కంపెనీ మరియు ఎవెలీ-ఫెంటన్ ఎండోడ్ చైర్ ఫండ్ ఈ అధ్యయనానికి ఆర్థిక సహాయాన్ని అందించాయి.
