témavezető: Szabó Dóra
helyszín (magyar oldal): SE helyszín rövidítés: SE
A kutatási téma leírása:
A humán mikrobiota, az ember testfelszínén, nyálkahártyáin, az ember különböző szerveiben jelenlévő mikroorganizmusok - baktériumok, vírusok (beleértve a bakteriofágokat is), gombák és egyéb mikroorganizmusok összessége. A mikrobiota jelen van a bőrön, a hüvelyben, a szájüregben, de emberben legjelentősebb szerepe a bélben van, elsősorban a vastagbélben, ahol a bélflóra található. Tekintettel arra, hogy ezeknek a mikroorganizmusoknak az azonosítása és jellemzése elsősorban a génjeik alapján történik, így a mikrobiota szinonimájaként, a mikrobiom elnevezést is használjuk. 100 billio (1012) szimbiotikus mikroba él az emberi testben, ezek 95%-a a gyomor béltraktusban található. Genetikai állományuk 150-szer nagyobb, mint a humán genom. Több, mint 1000 különféle mikroba fajt azonosítottak az emberi testben és testen. Jellemzően ezen fajok többsége a Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria és Proteobacteria phylumok közé tartozik.
Az emberi mikrobiota kiemelkedő szerepet játszik az egészség fenntartásában, különösen az immunitásban és az anyagcserében. Tekintettel a bél mikrobiotájának sokféleségére, változékonyságára és összetettségére, a mikrobiális fajok közötti kölcsönhatások kulcsfontosságú szerepet játszhatnak az emberi egészség megőrzésében és befolyásolásában. A mikrobiota összetételének változásait, a különféle „dysbiosis”-okat számos állapotban, betegségben leírták, azonban az „egészséges” mikrobiota jellegzetes összetételének definiálása nehéz az egyéni variációk miatt. A mikrobiom összetételét befolyásolja a kor, az étrend, az életmód, a környezeti tényezők, gyógyszerek, műtétek és a fertőzések. A bél mikrobiótája, túlnyomó többségében, a több mint 1000 fajt képviselő baktériumokból áll, de a baktériumok mellett archeák, gombák és vírusok is előfordulnak. Az egészséges emberekben a két domináns baktérium törzs: a Bacteroidetes és a Firmicutes, és az ide tartozó baktériumok a bakteriális közösség a bél mikrobiota, mintegy 90% -át teszik ki. Mindkét törzsre jellemző, hogy a hozzájuk tartozó baktérium fajok csak szigorúan anaerob körülmények között életképesek. Ez a két törzs felelős elsősorban az élelmi rostok rövid szénláncú zsírsavakká - acetáttá, propionáttá és butiráttá - történő átalakításáért. A butirát amellett, hogy a vastagbél enterociták energiaforrása, gyulladásgátló tulajdonságokkal is rendelkezik. A normál bélflórában kismértékben az Actinobacteria és a Proteobacteria törzsek is jelen vannak, az ide tartozó fakultatív anaerob baktériumok kolonizációs rezisztenciát biztosítanak a patogén baktériumok ellen, vagyis jelenlétük megakadályozza a kórokozó baktériumok kitapadását és elszaporodását. Az egészséges bélmikrobiátát a sokféleség – diverzitás -, a nagy mikrobiális gén állomány és a stabil funkciók jellemzik.
A bél mikrobiota összetételében különbségek figyelhetők meg demográfiai, etnikai, nemi, életkori és eltérő egészségi állapotú egyének között különösen taxonómiai szinten. Számos exogén tényező – például az étrend - is befolyásolja, ha átmenetileg is a bélflóra (mikróbák) aktuális összetételét. A különböző baktériumok aránya az étrenddel, gyógyszerek szedésével (pl.: antibiotikumok) és számos megbetegedéssel összefüggést mutat. Például a Bacteroides és Ruminococcus fajok mennyisége összhangban van az állati forrásokból származó ételek fokozott bevitelével, míg a növényi alapú étrend a Prevotella arányának kedvez.
Az emberi mikrobiom vizsgálata során a kísérletes NGS következő vizsgálati módszereit alkalmazzák: shotgun metagenomika szekvenálás, 16S rRNS szekvenálás és metatranszkriptomika. A shotgun metagenomikai szekvenálás lehetővé teszi komplex mintákban jelenlevő mikroorganizmusok összes génjének az átfogó vizsgálatát. Lehetőséget ad a nem, vagy nehezen tenyészhető mikroorganizmusok detektálására és analízisére is. Az eljárás lehetővé teszi, a bakteriális sokszínűség és sokféleség kimutatását. A metagenomikai vizsgálatokat gyakran a prokarióta 16S riboszóma RNS gén szekvenálásának elemzésével végzik el. A 16S rRNS körülbelül 1500 bp hosszúságú kilenc variábilis régiót tartalmaz konzervált részekkel megszakítva. A 16S riboszóma RNS gén variábilis régióinak meghatározott szakaszainak amplifikálását, majd szekvenálását használják egy adott mintában a jelen levő baktériumok filogenetikai besorolásához. A mykobiom vizsgálatát a gombák 18S rRNS vizsgálatával illetve az ún Internal Transcribed Spacer (ITS) szekvenálásával végzik el. A metatranszkriptomika során a mikrobiális genomról átíródó RNS molekulák vizsgálata történik next generation RNS technikával, mely fontos információt nyújt az aktív folyamatokról, a gazda –mikróba kölcsönhatásról is.
A PhD téma célja, hogy fertőzésekben, sepsisben, antibiotikum indukálta dysbiosisban, továbbá gastrointestinális megbetegedésekben, különböző daganatos megbetegedésekben és más kórképekben a mikrobiomban, elsősorban a bélmikrobiomban létrejövő változások molekuláris módszerekkel történő vizsgálata, a mikrobiom bakteriális összetételének meghatározása törzs, rend, osztály, család illetve nemzetség szintjén. A mikrobiom baktérium összetételének meghatározása mellett célunk a mycobiom meghatározása révén, a gomba összetétel meghatározása is. A metabolikus aktivitás meghatározása a shotgun szekvenálást követő prediktív funkcionális metabolizmus vizsgálatával történik, így lehetőség nyílik a mikrobiota anyagcseréjének meghatározására, továbbá a különböző kórképekben a mikrobiota szerepének pontosabb tisztázása.
Jelentkezési határidő: 2024-11-01
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
