מחקר חדש מצא למעלה מ-600 וירוסים שונים בדגימות ממקלחות ומברשות שיניים, ללא שתי דגימות זהות.
הודעה שפורסם לאחרונה ב גבולות במיקרוביומים חקרו מיקרוביומים של מברשת שיניים וראש מקלחת כדי להבין את הרכב החיידקים בסביבות מבוססות ביופילם ולעיתים קרובות בנויות לחות.
רֶקַע
סביבות בנויות, כולל סביבות שנוצרו על ידי האדם והסביבה, הן קריטיות לבריאות האדם ולרווחתו. התנהגות דיירים, ניקיון, היגיינה אישית, בחירת מזון ומיקום גיאוגרפי משפיעים על המיקרוביום במרחבים אלה.
מברשות שיניים וראשי מקלחת הם בתי גידול הנשלטים בביופילם עם פוטנציאל לחשיפה אנושית. בקטריופאג'ים, או אורגניזמים ויראליים שמדביקים אורגניזמים חיידקיים בעלי סגוליות גבוהה עבור המארח שלהם, משפיעים על הרכב הקהילה המיקרוביאלית ותפקודם באמצעות זיהומים מארח והעברת גנים אופקית.
מחקרים קודמים חשפו הבדלים בין מיקרוביומים מבתי גידול שונים שנבנו על ידי אדם וחלקים מסוג אחד של סביבה פנימית. נדרש מחקר מעמיק על וירומים, במיוחד בקטריופאג'ים בסביבות בנויות ספציפיות, כדי להעריך טוב יותר את האינטראקציות האקולוגיות בין וירוסים וחיידקים המעצבים את המיקרוביוטה של הסביבה הבנויה.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים חקרו הבדלים מיקרוביאליים בביופילמים של מברשת שיניים וראש מקלחת וחקרו את האינטראקציות שלהם עם סרטים סביבתיים.
החוקרים יצרו רשת של קונטיגים ויראליים ומארחי חיידקים סבירים ממיקרוביומים של ראש מקלחת ומברשת שיניים. מתנדבים דגמו סרטי ביופילם ממקלחות ומברשות שיניים. הצוות השיג את דגימות ראש המקלחת מכל רחבי ארצות הברית ואת דגימות מברשת השיניים בטווח של 100 מייל מאוניברסיטת נורת'ווסטרן.
92 דגימות ראש מקלחת ו-36 דגימות מברשות שיניים עברו רצף אמפליקוני ומטאנומי. באמצעות שיטות ביואינפורמטיות, חוקרים זיהו פאגים במסגרות אלה וחקרו את האינטראקציות שלהם עם אוכלוסיות חיידקים. הם חקרו את התפקודים האפשריים של פאג'ים במיקרוביומים של מברשת שיניים וראש מקלחת.
החוקרים זיהו קונטיגים פוטנציאליים של פאג'ים ובחנו את השלמות של קונטיגים ויראליים. הם יישרו את הקונטיגים הוויראליים ליצירת יחידות טקסונומיות ויראליות (vOTU). הם כימתו את מספר ה-vOTUs על פני דגימות. הם חזו מסגרות קריאה פתוחות (ORFs) ב-vOTUs עם איכות מעל בינונית וטקסונומיות שהוקצו.
חוקרים השתמשו במספר שיטות התאמת מארח פאג' כדי לזהות את המארח הסביר ביותר עבור vOTUs. הם השתמשו במאגר המידע של גורמי וירוס כדי לזהות גנים של עמידות לאנטיביוטיקה וגורמי ארס ברצפי נוקלאוטידים של vOTU. הם השתמשו בניתוח קואורדינטות עיקריות (PCoA) וניתוח רב-משתני תמורה של שונות (PERMANOVA).
תוצאות
החוקרים מצאו 362 באיכות בינונית, 232 באיכות גבוהה ו-22 vOTU שלמים. 15 ה-vOTUs הנפוצים ביותר בדגימות ראש מקלחת ומברשת שיניים לא היו חופפים, מה שמצביע על כך ששני סוגי הביופילמים הביתיים מכילים אוכלוסיות וירוסים ייחודיות. אפילו נגיפים מאותו סוג מדגם חולקים מעט מסות. המידע על ראש המקלחת הראה שרק מקור המים הביתי יכול לחזות באופן משמעותי אך גרוע את השונות בהרכב הנגיפי.
מטא נתונים שנאספו ממיקרוביומים של מברשות שיניים חשפו כי אף גורם לא היה קשור באופן מובהק להרכב הקהילה הוויראלית של מברשות השיניים. למרות שלפרמטרים הסביבתיים שנרשמו היו השפעות זניחות על הקהילות החיידקיות והנגיפיות בקבוצות המדגם, היה מתאם חזק בין הרכב הקהילה החיידקי והויראלי בביופילם של מברשת שיניים וראש מקלחת. עם זאת, עושר הקהילה הוויראלי לא התכתב עם מדדי סימפסון או שאנון.
מתוך 614 vOTUs האיכותיים עם מספיק כיסוי, הצוות מצא 532 הקשורים ל-32 משפחות של חיידקים, כאשר רק Caulobacteraceae, Sphingomonadaceae ו-Burkholderiaceae זוהו בראשי מקלחת ובמברשות שיניים. ערכים נמוכים לזהות נוקלאוטידים ממוצעת (ANI) בהשוואה לרצפים גנטיים התייחסות ומספר רב של ORFs לא ידועים או היפותטיים מרמזים על כך שבתי גידול אלה הם ביתם של פאג'ים ייחודיים ובלתי מאופיינים.
עם הקצאות טקסונומיה של חיידקים, סביבות מברשת השיניים מכילות טקסות הקשורות למיקרוביום אנושי כגון סטרפטוקוקוס, ויונלהו קלבסיאלה. סרטי ביופילמים של ראש מקלחת מכילים מינים שונים מ-Mycobacterium (Mycobacteroides ו Mycolicibacterium) וסוגים נפוצים באדמה או במי שתייה (Aquabacterium, ספינגופיקסיסו ספינגוביום).
Mycobacteriophages הראו רמה משמעותית של מגוון גנטי. חיפוש ב-ORFs מול מסדי נתונים של עמידות לאנטיביוטיקה וגורמי ארס הניב תוצאות מועטות, מה שהצביע על כך שהנגיפים הללו לא צפויים להעביר מטען עם השפעות שליליות על בריאות האדם. עם זאת, המגוון הרחב של טקסיות הפאג והגנים התפקודיים זקוק למחקר נוסף כדי להבין את ההשלכות שלהם על בריאות האדם, הביוטכנולוגיה והטיפולים.
מסקנות
המחקר מצא שמיקרוביומים, במיוחד קהילות ויראליות בחדרי אמבטיה ביתיים, שונים וייחודיים, מה שמרמז על קשר מוגבל בין תאים אלה בסביבות בנויות. הרגישות של המארחים החיידקיים לתנאי הסביבה עשויה להשפיע על האיפור והשפע הנגיפי.
המאפיינים העיקריים של וירום הם פער משמעותי ומגוון תוכן גנטי. אין אינדיקציה לכך שקונטיגים ויראליים המכילים גנים של עמידות לאנטיביוטיקה או גורמי ארסיות מהווים בעיה בהגדרות הבנויות הללו. נדרשת דגימה אורכית כדי לשפר את ההבנה של הדינמיקה של אינטראקציות מארח-פאג בסביבות אלה.
