Browsing tag: mikrobiom

MIKROBIOM PRZEWODU POKARMOWEGO CZŁOWIEKA – WYBRANE DANE

THE HUMAN GASTROINTESTINAL TRACT MICROBIOME – SELECTED DATA
Beata Tokarz-Deptuła, Paulina Dudziak, Natalia Gurgacz, Wiesław Deptuła

PDF

Streszczenie: W pracy przedstawiono nowe dane wskazujące na skład mikrobiomu przewodu pokarmowego człowieka, składający się z bakterii, archeonów, wirusów (w tym bakteriofagów), a także organizmów eukariotycznych i heterotroficznych jakimi są grzyby – których bytowanie w przewodzie pokarmowym określane jest mianem mykobiomu. Przewód pokarmowy człowieka podzielony na jamę ustną, gardło, przełyk, żołądek, jelito cienkie i grube, zasiedlany wyżej wymienionymi drobnoustrojami, tworzy swoisty jakościowo-ilościowy, bogaty i zróżnicowany swoisty ekosystem. Dzięki stosowaniu metod bioinformatycznych, molekularnych oraz dzięki sekwencjonowaniu metagenomowemu jest on nadal poznawany, a dzięki tym metodom możliwe jest jego lepsze poznanie. W niniejszej pracy scharakteryzowano grupy systematyczne bakterii, archeonów, wirusów i grzybów występujące w poszczególnych odcinkach przewodu pokarmowego i wskazano także na enterotypy jelita grubego. Analizując wymienione grupy mikroorganizmów w poszczególnych odcinkach przewodu pokarmowego człowieka, należy zauważyć, że odcinek jelita grubego i jamy ustnej jest „wyposażony” w najbardziej bogaty mikrobiom, natomiast gardło i przełyk posiada najmniejszą liczbę drobnoustrojów wchodzących w skład mikrobiomu. Wśród całości mikrobiomu przewodu pokarmowego człowieka najliczniejszą grupę stanowią bakterie usytuowane w jamie ustnej i jelicie cienkim, zaś najbardziej ograniczoną grupę bakterii rejestruje się w gardle i przełyku. Archeony natomiast zostały opisane najliczniej w jelicie grubym i jamie ustnej, a nie zostały stwierdzone w gardle i jelicie cienkim. Wymieniane w odcinkach przewodu pokarmowego wirusy, najliczniej występowały w jelicie grubym i jamie ustnej, natomiast nie stwierdzono ich w żołądku. Występujące w mikrobiomie grzyby, najobficiej stwierdzane były w jelicie grubym i żołądku, a w najmniejszej ilości w gardle i jelicie cienkim.

1. Wstęp. 2. Elementy składowe mikrobiomu przewodu pokarmowego człowieka. 3. Mikroorganizmy przewodu pokarmowego człowieka. 3.1. Bakterie, archeony, wirusy i grzyby występujące w jamie ustnej. 3.2. Bakterie, wirusy i grzyby występujące w gardle. 3.3. Bakterie, archeony, wirusy i grzyby występujące w przełyku. 3.4. Bakterie, archeony i grzyby występujące w żołądku. 3.5. Bakterie, wirusy i grzyby występujące w jelicie cienkim. 3.6. Bakterie, archeony, wirusy i grzyby występujące w jelicie grubym. 4. Podsumowanie

Abstract: The paper presents new data indicating the composition of the human gastrointestinal microbiome, consisting of bacteria, archaea, viruses (including bacteriophages), as well as eukaryotic and heterotrophic organisms such as fungi – the existence of which in the gastrointestinal tract is referred to as the mycobiome. The human digestive tract, divided into the oral cavity, pharynx, esophagus, stomach, and small and large intestine, inhabited by the microorganisms mentioned above, forms a specific qualitative and quantitative, rich and diverse specific ecosystem. Thanks to the use of bioinformatic and molecular methods, including metagenomic sequencing, it is still being discovered. In this review, systematic groups of bacteria, archaea, viruses, and fungi occurring in individual sections of the gastrointestinal tract are presented, and enterotypes of the large intestine are indicated. Considering the amounts of the above-mentioned groups of microorganisms in individual sections of the gastrointestinal tract of the human, the environment of the large intestine and oral cavity are the richest parts of the microbiome, while the throat and esophagus are the poorest. Among the microbiome of the digestive tract of the human, the most numerous group are bacteria located in the mouth and small intestine, while the the most limited group of bacteria is registered in the pharynx and esophagus. Archaea, on the other hand, have been described most frequently in the large intestine and stomach, and were not found in the throat and small intestine. Most viruses in the gastrointestinal tract were found in the large intestine and the oral cavity, while they were absent in the stomach. The fungi found in the microbiome were most abundant in the large intestine and stomach, and the smallest amount in the throat and small intestine.

1. Introduction. 2. Components of the human gastrointestinal tract microbiome. 3. Microorganisms of the human gastrointestinal tract. 3.1. Bacteria, archaea, viruses and fungi occurring in the oral cavity. 3.2. Bacteria, viruses and fungi found in the throat. 3.3. Bacteria, archaea, viruses and fungi found in the esophagus. 3.4. Bacteria, archaea and fungi present in the stomach. 3.5. Bacteria, viruses and fungi found in the small intestine. 3.6. Bacteria, archaea, viruses and fungi found in the large intestine. 4. Conclusions

CZY ISTNIEJE ZWIĄZEK MIĘDZY MIKROBIOTĄ JELITOWĄ A CUKRZYCĄ?

IS THERE A RELATIONSHIP BETWEEN THE INTESTINAL MICROBIOTA AND DIABETES?
Alicja Wujkowska, Beata Sińska

PDF

Abstract: Due to the total number of microorganisms and multitude of roles they play in the human body, intestinal bacteria are increasingly called the “microbial organ”. Proper composition of the gastrointestinal microbiome is necessary to maintain human health. According to the latest studies, the imbalance in the composition of intestinal microorganisms, called dysbiosis, can result in development of numerous diseases, including metabolic disorders e.g. diabetes. The incidence of this disease is constantly increasing. The pathogenesis of diabetes is complicated and not yet fully understood. However, it is known that many factors influence its development. Intestinal microbiota is increasingly mentioned among them. Based on a literature review related to the subject, it can be concluded that dysbiosis, intestinal barrier damage and endotoxemia adversely affect metabolic parameters.

1. Introduction 2. The composition and distribution of microorganisms in the digestive tract 3. The functions of intestinal microorganisms 4. Factors influencing the composition of the intestinal microorganisms 5. Intestinal dysbiosis – an imbalance in microbiome composition 6. Diabetes as a civilization disease. 7. Intestinal microbiota and types 1 and 2 diabetes 8. Conclusions

THANATOMICROBIOME – STATE OF THE ART AND FUTURE DIRECTIONS

TANATOMIKROBIOM – AKTUALNY STAN WIEDZY I PRZYSZŁE KIERUNKI
Joanna Wójcik, Marcin Tomsia, Artur Drzewiecki, Rafał Skowronek

PDF

Abstract: Microbiological studies show that there is a possibility of PMI estimation in reference to presence of typical bacteria and fungi on cadaver or in soil beneath. Microbiome after death (thanatomicrobiome) changes and depends on time since death, temperature, sea-sons and environment- if human remains are covered, buried, placed in ice or left on the surface. To enlarge current knowledge, some of studies are conducted on animal models with further comparison thanatomicrobiome of different animals-pig, rats- to human cadaver thanatomicrobiome. This study collects different branches of thanatomicrobiome studies as a review to summarize current knowledge.

1. Introduction 2. Living host microbiome and mycobiome. 3. Diseases-related differences. 4. Thanatomicrobiome – human cadavers studies. 5. Fungi presence – thanatomycobiome. 6. Thanatomicrobiome of frozen cadavers. 7. Soil microbial communities changes. 8. Sea-sons related microbial changes. 9. Thanatomicrobiome and entomology correlation. 10. Conclusions

 

Streszczenie: Prowadzone badania mikrobiologiczne pokazują, że istnieje możliwość szacowania czasu zgonu na podstawie obecności cha-rakterystycznych bakterii i grzybów na zwłokach, jak również na glebie pod szczątkami. Mikrobiom człowieka po śmierci (tanatomikro-biom) zmienia się i jest zależny od czasu jaki upłynął od śmierci, od temperatury, pory roku i środowiska – od tego czy zwłoki były przy-kryte, zakopane, pozostawione w lodzie czy zostawione na świeżym powietrzu. Aby poszerzyć obszar badań, część z nich przeprowadzana jest na modelach zwierzęcych (świnie, szczury), których zmiany tanatomikrobiomu następnie porównywane są do zmian zachodzących w tanatomikrobiomie ludzkim. Ta praca gromadzi szereg różnych obszarów badań dotyczących mikrobiomu człowieka po śmierci, jako przegląd i podsumowanie dotychczasowej wiedzy i osiągnięć.

1. Wstęp. 2. Mikrobiom i mykobiom żywego organizmu. 3. Różnice związane z chorobami. 4. Tanatomikrobiom – badania na zwłokach ludzkich. 5.Obecność grzybów – tanatomykobiom. 6. Tanatomikrobiom zamrożonych zwłok. 7. Zmiany społeczności bakteryjnych w gle-bie. 8. Zmiany mikrobiomu związanie z porami roku. 9. Związek tanatomikrobiomu z entomologią. 10.Wnioski

LUDZKI MYKOBIOM W STANACH NORMOBIOZY I DYSBIOZY – CHARAKTERYSTYKA I METODY ANALIZY

HUMAN MYCOBIOME IN NORMOBIOSIS AND DYSBIOSIS STATES CHARACTERISTICS AND ANALYSIS METHODS
Sebastian Gnat, Dominik Łagowski, Mariusz Dyląg, Aneta Nowakiewicz

PDF

Streszczenie: Choroby grzybicze dotykają rocznie ponad 300 milionów ludzi na całym świecie, powodując ponad 1,6 miliona zgonów. Nawet przy tak wysokim współczynniku chorobowości infekcji grzybiczych, stosunkowo niewiele gatunków grzybów jest patogenami, a inwazyjne infekcje grzybicze u zdrowych osób są rzadkością. Analizy porównawcze mykobiomów ujawniają, że ludzki organizm kolonizowany jest przez odpowiednie grzyby wkrótce po urodzeniu, a ilościowy i jakościowy skład tej mykobioty zmienia się w trakcie życia. W ostatnich latach prowadzone są analizy korelacji między strukturą mykobiomu i stanem zdrowia, jak również w kontekście stanów chorobowych, na poziomie interakcji grzyb-mykobiom-gospodarz. Zależność pomiędzy zasiedlanym przez grzyby obszarem ludzkiego ciała tzw. lokalizacją anatomiczną, a swoistymi dla tego obszaru gatunkami grzybów, pozwala wnioskować o istnieniu silnej presji selekcyjnej wybiórczo promującej rozwój gatunków swoistych dla danej niszy ekologicznej w obrębie organizmu. Inną kwestię stanowi walidacja i standaryzacja metod analizy mykobiomów. W tym aspekcie szczególnym zainteresowaniem cieszą się obecnie metody sekwencjonowania metagenomicznego. W tej pracy została zaprezentowana aktualna wiedza na temat mykobiomu w stanach fizjologicznych i chorobowych mających źródło w dysbiozie ukształtowanego już mikrobiomu. Omówione zostały również metody i wyzwania diagnostyczne w ilościowej i jakościowej analizie mykobiomów.

1. Wprowadzenie. 2. Mykobiom w zdrowiu i chorobie. 2.1. Mykobiom płuc. 2.2. Mykobiom jelit. 2.3. Mykobiom skóry. 2.4. Mykobiom a zaburzenia neurologiczne. 2.5. Mykobiom środowiskowy. 3. Badania nad mykobiomem w praktyce klinicznej. 4. Analiza mykobiomów: metodologie i wyzwania. 4.1. Przetwarzanie próbki. 4.2. Sekwencjonowanie amplikonów. 4.3. Sekwencjonowanie metagenomiczne. 4.4. Wyzwania bioinformatyczne. 5. Podsumowanie

 

Abstract: Fungal diseases affect over 300 million people worldwide each year and cause over 1.6 million deaths. Even with such a high prevalence of fungal infections, relatively few fungal species are pathogens, and invasive fungal infections are rarely diagnosed in healthy subjects. Comparative analyses of mycobiomes reveal that the human organism is colonized by specific fungi soon after birth, and the quantitative and qualitative composition of the mycobiota changes throughout life. In recent years, correlations between the mycobiome structure and health
status, also in disease conditions, have been analyzed at the level of fungus-mycobiome-host interactions. The relationship between the colonized area of the human body defined as anatomical location, and fungal species specific for this area, indicates a strong selective pressure that promotes the growth of species specific for a given ecological niche within the organism. Another issue is the validation and standardization of mycobiome analysis methods. In this respect, metagenomic sequencing methods are currently arousing considerable interest. The review presents the current knowledge about the mycobiome in physiological and disease states induced by the dysbiosis of the existing microbiome. The methods and diagnostic challenges in the quantitative and qualitative analysis of mycobiomes are discussed as well.

1. Introduction. 2. Mycobiome in health and disease states. 2.1. Pulmonary mycobiome. 2.2. Intestinal mycobiome. 2.3. Skin mycobiome. 2.4. Mycobiome and neurological disorders. 2.5. Environmental mycobiome. 3. Mycobiome studies in clinical practice. 4. Analysis of mycobiomes: methodologies and challenges. 4.1. Sample processing. 4.2. Amplicon sequencing. 4.3. Metagenomic sequencing. 4.4. Bioinformatics challenges. 5. Summary

MIKROBIOM RYZOSFERY I JEGO KORZYSTNY WPŁYW NA ROŚLINY – AKTUALNA WIEDZA I PERSPEKTYWY

THE RHIZOSPHERE MICROBIOME AND ITS BENEFICIAL EFFECTS ON PLANTS – CURRENT KNOWLEDGE AND PERSPECTIVES
Małgorzata Woźniak, Anna Gałązka

DOWNLOAD PDF FILE

Streszczenie: System korzeniowy roślin działa jak fabryka, która produkuje ogromną ilość związków chemicznych, aby skutecznie komunikować się z otaczającymi go/ją mikroorganizmami. Jednocześnie mikroorganizmy mogą wykorzystywać te związki jako źródło energii. Różnorodność drobnoustrojów związanych z korzeniami roślin jest ogromna, rzędu dziesiątek tysięcy gatunków. Tę złożoną społeczność drobnoustrojów, nazywany również drugim genomem rośliny, który ma zasadnicze znaczenie dla zdrowia i produktywności roślin. W ciągu ostatnich kilku lat nastąpił znaczny postęp w zakresie badań dotyczących struktury mikrobiomów ryzosfery i ich dynamiki. Udowodniono, że rośliny kształtują skład mikroorganizmów poprzez syntezę wydzielin korzeniowych. Natomiast drobnoustroje odgrywają kluczową rolę w funkcjonowaniu roślin poprzez pozytywne oddziaływanie na ich wzrost i rozwój. Ogólnie, mikroorganizmy ryzosferowe promują wzrost roślin bezpośrednio poprzez udostępnianie roślinom składników mineralnych m.in. azotu i fosforu oraz syntetyzowanie regulatorów wzrostu. Natomiast pośrednio poprzez hamowanie rozwoju różnych patogenów roślin.

1. Wstęp. 2. Funkcje mikroorganizmów ryzosferowych. 3. Mikroorganizmy zwiększające dostępność składników mineralnych. 4. Mikroorganizmy syntetyzujące regulatory wzrostu roślin. 5. Biologiczna ochrona roślin. 6. Podsumowanie

Abstract: The root system of a plant works like a factory that produces a huge amount of chemicals to communicate effectively with the microorganisms around it. At the same time, micro-organisms can use these compounds as an energy source. The variety of microorganisms associated with plant roots is enormous, amounting to tens of thousands of species. This complex microbial community, also called the second plant genome, is essential for plant health and productivity. Over the last few years, there has been significant progress in research into the structure and dynamics of the microbial sphere of the rhizosphere. It has been proven that plants shape the composition of microorganisms by synthesizing root secretions. On the other hand, microorganisms play a key role in the functioning of plants through their positive impact on their growth and development. In general, rhizosphere microorganisms promote plant growth directly by providing plants with minerals such as nitrogen and phosphorus and by synthesizing growth regulators, and indirectly, however, by inhibiting the development of various plant pathogens.

1.Introduction. 2. Functions of rhizosphere microorganisms. 3. Microorganisms increasing the availability of minerals. 4. Microorganisms synthesizing plant growth regulators. 5. Biological plant protection. 6. Summary