Jakarta, Gatra.com -- Meskipun peran virus "baik" dalam kesehatan manusia masih relatif misterius, ilmuwan perlahan mengungkap pentingnya virus tersebut. Dalam fitur khusus ini, kami memperkenalkan bagian microbiome yang diabaikan - virome.

Ketika kita mendengar kata "microbiome," kita langsung berpikir tentang bakteri, tetapi secara teknis, microbiome adalah jumlah dari semua mikroorganisme dalam lingkungan tertentu. Beberapa ilmuwan menggunakan istilah ini untuk merujuk pada jumlah materi genetik mikroorganisme ini.

Jadi, selain dari bakteri, microbiome juga termasuk virus (virome) dan jamur (mycobiome), di antara pengunjung lainnya. Sampai saat ini, para ilmuwan hanya menaruh sedikit perhatian pada virome atau mikobiom.

Virus membuat diri mereka di rumah di berbagai relung ekologis dalam tubuh manusia, terutama pada permukaan mukosa, seperti bagian dalam hidung dan mulut dan lapisan usus.

Tentu saja, virus paling terkenal sebagai penyebab penyakit, seperti cacar, hepatitis, HIV, dan rabies. Karena urgensi yang terkait dengan penyakit virus, aspek ini telah mengambil bagian terbesar dari waktu peneliti. Namun, banyak virus tidak memiliki minat sedikit pun pada sel manusia.

Para ilmuwan menganggap virome sebagai "bagian terbesar, paling beragam, dan paling dinamis dari microbiome," dan sebagian besar virus dalam usus kita adalah bakteriofag. Di mana pun ada bakteri, ada bakteriofag yang melimpah.

Seperti yang dijelaskan oleh peneliti lain: "Fag adalah bentuk kehidupan paling melimpah di Bumi, hampir ada di mana-mana. [...] Beberapa sumber air tawar mungkin mengandung hingga 10 miliar per [mililiter]."

Bacteriofag menginfeksi bakteri, menyita mesin sel mereka, dan menggunakannya untuk mereplikasi materi genetik mereka.

Sekarang sudah sangat jelas bahwa bakteri usus mempengaruhi kesehatan dan penyakit, sehingga tidak mengherankan bahwa virus yang menginfeksi bakteri usus mungkin memiliki pengaruh yang signifikan juga.

Dari 1920-an hingga 1950-an, para ilmuwan menyelidiki apakah bakteriofag dapat digunakan untuk mengobati infeksi bakteri. Bagaimanapun, virus-virus ini mahir menghancurkan patogen manusia.

Para ilmuwan menemukan bahwa terapi fag efektif dan, penting, bebas dari efek samping.

Ketika antibiotik ditemukan, terapi fag memudar ke latar belakang. Antibiotik dapat diproduksi dengan relatif mudah, dan mereka membunuh spektrum spesies bakteri yang luas.

Namun, dengan kemampuan hi-tech saat ini dan latar belakang resistensi antibiotik yang menakutkan, minat terhadap terapi fag dapat menikmati kebangkitan.

Salah satu faktor yang membuat terapi fag menarik adalah kekhasannya. Seringkali, antibiotik menghapus spektrum spesies bakteri yang luas. Sekarang kita tahu bahwa bakteri "baik" hidup di usus, namun, jelas bahwa ini tidak ideal.

Bakteriofag, sementara itu, hanya menargetkan kisaran strain yang sempit dalam spesies bakteri yang sama.

Plus, mereka hanya meniru jika bakteri target mereka berada di area lokal. Secara keseluruhan, ini berarti bahwa mereka hanya menyerang bakteri yang diinginkan, dan mereka terus bereplikasi sampai mereka menghilangkan infeksi.

Bacteriofag bergabung dengan perjalanan manusia pada tahap awal. Satu studi meneliti meconium - kotoran pertama bayi baru lahir - dan tidak menemukan bukti virus.

Namun, hanya 1 minggu setelah kelahiran, setiap gram kotoran bayi mengandung sekitar 100 juta partikel virus, yang sebagian besar adalah bakteriofag. Getaran kami benar-benar adalah teman seumur hidup.

Setiap manusia memiliki seleksi bakteriofag yang berbeda, yang secara kolektif disebut sebagai phageome. Orang yang memiliki pola makan yang kurang lebih sama memiliki lebih banyak kesamaan, tetapi secara keseluruhan, phageome masing-masing individu sangat bervariasi.

Bakteriofag, seperti yang disebutkan, menghancurkan bakteri. Namun, dalam beberapa situasi, bakteriofag dapat bermanfaat bagi populasi bakteri.

Di usus, bakteriofag sebagian besar ada sebagai ramalan. Pada tahap ini, kode genetik mereka dimasukkan ke dalam genom bakteri, siap untuk memproduksi bakteriofag jika diaktifkan.

Pada titik ini dalam kehidupan mereka, bakteriofag tidak berbahaya bagi bakteri - mereka ada dalam simbiosis.

Karena bakteri dapat bertukar bahan genetik satu sama lain, kode genetik ramalan juga dapat ditransfer antara bakteri individu.

Mereka dapat bertukar "gen yang terkait dengan resistensi antibiotik, virulensi, atau jalur metabolisme antara spesies bakteri yang berbeda. Ini bisa menguntungkan beberapa spesies bakteri, berpotensi memungkinkan mereka untuk memperluas ceruk mereka. Namun, pertumbuhannya bisa jadi mengorbankan koloni bakteri lain dalam usus.

Ramalan adalah simbiosis bagi bakteri inang mereka, dan bakteri ini simbiosis bagi tubuh kita. Oleh karena itu, fag dapat secara tidak langsung memberikan manfaat bagi organisme multisel seperti [a] manusia di luar apa yang dialami langsung oleh sel bakteri inang mereka.

Setelah ramalan dipicu untuk menjadi aktif - misalnya, pada saat stres atau jika bakteri inang dalam bahaya - mereka dapat menyebabkan perubahan luas dalam komunitas mikroba usus.

Pergeseran dari ramalan yang tidak berbahaya ke apa yang disebut fag litik dapat menghapus komunitas bakteri, berpotensi memberikan bakteri "jahat" ruang bernapas dan memungkinkan mereka untuk mengisi kekosongan.

Ini disebut pengocokan komunitas dan dapat menyebabkan dysbiosis - ketidakseimbangan mikroba. Disbiosis dikaitkan dengan berbagai kondisi, termasuk penyakit radang usus, sindrom kelelahan kronis, obesitas, infeksi Clostridium difficile (C. diff), dan kolitis. Namun, para peneliti masih tidak yakin tentang peran bakteriofag dalam kondisi ini.

Dalam kasus ini, dysbiosis dapat terjadi melalui mekanisme lain. Bergantian, itu mungkin merupakan gejala dari kondisi, bukan penyebabnya.

Para peneliti telah mengamati perubahan bakteri usus dalam beragam penyakit yang mengejutkan, termasuk diabetes tipe 2, skizofrenia, depresi, kecemasan, penyakit Parkinson, dan banyak lagi.

Karena bakteriofag melebihi jumlah bakteri dalam usus kita dan bergantung pada mereka untuk bereplikasi, mereka harus dipengaruhi oleh atau terlibat dalam fluktuasi.

Bakteriofag mungkin tidak mendorong perubahan usus - perubahan itu, harus ditambahkan, mungkin tidak mendorong penyakit. Sebaliknya, populasi bakteriofag mungkin hanya diubah, secara pasif, oleh perubahan bakteri usus.

Apakah pasang surutnya komunitas bakteriofag penting dalam kesehatan dan penyakit akan sulit untuk diselidiki. Tetapi bahkan jika itu tidak penting dalam patologi penyakit, melihat fluktuasi ini mungkin memiliki manfaat lain.

Sebagai contoh, ada potensi untuk menggunakan virome sebagai penanda diagnostik. Sebagai contoh, para ilmuwan telah mengidentifikasi perubahan spesifik penyakit pada usus usus pada orang dengan penyakit radang usus, yang merupakan kondisi yang sangat sulit untuk didiagnosis.

Mempelajari bakteri jauh dari mudah; Bagaimanapun, mereka sangat kecil. Bakteri umumnya berukuran 0,4-10 mikrometer. Untuk memberikan beberapa konteks: 10 mikrometer hanya seperseratus milimeter atau empat seperseribu inci.

Namun, virus bahkan lebih kecil, hanya 0,02-0,4 mikrometer. Selain dari kesulitan yang melekat dalam bekerja pada skala sekecil ini, virus menimbulkan tantangan lain. Jika para ilmuwan ingin memahami spesies bakteri mana yang ada dalam populasi tertentu, mereka mengekstraksi informasi genetik.

Dari sini, mereka mengisolasi rentang kode tertentu dan mencocokkannya dengan database yang ada; paling umum, mereka menggunakan gen 16S rRNA. Gen khusus ini dapat ditemukan di hampir semua spesies bakteri, dan seiring waktu evolusi, gen ini relatif tidak berubah.

Namun, beberapa daerah RNA 16S dianggap hipervariabel. Perbedaan antara wilayah ini memungkinkan peneliti untuk mengidentifikasi spesies.

Virus, di sisi lain, tidak berbagi gen yang setara di antara spesies. Ini, sampai relatif baru-baru ini, membuat mempelajari virome hampir tidak mungkin, tetapi kemajuan dalam sequencing generasi berikutnya secara perlahan merobohkan hambatan.

Pada tahap ini, peran virus dalam kesehatan manusia sama sekali tidak sejelas perannya dalam penyakit. Dengan itu, tampaknya juga sangat mungkin bahwa virus memainkan peran penting dalam menjaga kesehatan tubuh. Hanya dengan kemajuan dalam teknik penelitian, dampak sepenuhnya akan dipahami.

Mengingat kekhawatiran segera akan resistensi antibiotik, mungkin minat baru terhadap bakteriofag akan melihat lebih banyak waktu yang didedikasikan untuk elemen misterius ilmu kedokteran ini.

Namun, memahami saling mempengaruhi antara komponen microbiome kami akan menjadi informasi yang sulit; seperti yang dijelaskan dalam satu makalah: "Komposisi mikrobioma usus tidak sama selama beberapa tahap kehidupan, atau bahkan pada jam-jam di hari yang sama."