Sehen Sie, was Sie in fb2 haben. Buch der Woche: „Schau, was in dir steckt. Mikroorganismen in unserem Körper

Sehen Sie, was in Ihnen steckt. Wie in unserem Körper lebende Mikroben unsere Gesundheit und unsere Persönlichkeit bestimmen Rob Knight

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Titel: Schauen Sie, was in Ihnen steckt. Wie in unserem Körper lebende Mikroben unsere Gesundheit und unsere Persönlichkeit bestimmen
Autor: Rob Knight
Jahr: 2015
Genre: Medizin, Sonstige Bildungsliteratur, Ausländische Bildungsliteratur

Über „Schau, was in dir steckt.“ Wie die Mikroben, die in unserem Körper leben, unsere Gesundheit und unsere Persönlichkeit bestimmen – Rob Knight

Wir leben in einer Ära einer echten Revolution in der Mikrobiologie. Die neueste Technologie hat es Wissenschaftlern ermöglicht, in die Welt der mikroskopisch kleinen Lebewesen einzutauchen, die in unserem Körper leben, und erstaunliche Entdeckungen in dieser Welt zu machen. Es stellt sich heraus, dass Mikroben, die in unvorstellbaren Mengen in fast jedem Winkel unseres Körpers leben, eine viel wichtigere Rolle spielen, als wir bisher dachten: Nicht nur unsere körperliche Gesundheit hängt von ihnen ab, sie bestimmen auch unsere Stimmung, unseren Geschmack und unsere Persönlichkeit . Von diesen wissenschaftlichen Durchbrüchen hören wir aus erster Hand: Der Autor des Buches, Rob Knight, ist einer der führenden Mikrobiologen der Gegenwart und erschafft vor unseren Augen die Wissenschaft der Zukunft.

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Zitate aus dem Buch „Schau, was in dir steckt. Wie die Mikroben, die in unserem Körper leben, unsere Gesundheit und unsere Persönlichkeit bestimmen – Rob Knight

Die mikrobielle Gemeinschaft auf Ihrer Hand unterscheidet sich stark von ähnlichen Gemeinschaften anderer Menschen (in Bezug auf die Artenvielfalt – durchschnittlich 85 %), was bedeutet, dass jeder von uns zusätzlich zu den üblichen auch mikrobielle Fingerabdrücke hat.

Darüber hinaus haben wir herausgefunden, dass sich die Keime auf Ihrer linken Hand von denen auf Ihrer rechten unterscheiden. Sie können Ihre Hände reiben, in die Hände klatschen und mit beiden Händen dieselben Oberflächen berühren – jede entwickelt dennoch eine eigene mikrobielle Gemeinschaft.

Die Mikroben, die auf unserer Haut leben – wie alle anderen Mikroben – existieren nicht unbedingt speziell für unseren Nutzen. Aber als gewissenhafte Bewohner helfen sie uns wirklich sehr: Indem sie auf uns leben, verhindern sie, dass andere, schädliche Mikroben uns infizieren.

Sehen Sie, was in Ihnen steckt. Wie in unserem Körper lebende Mikroben unsere Gesundheit und unsere Persönlichkeit bestimmen

Die enorme Wirkung winziger Mikroben

ROB KNIGHT

MIT BRENDAN BUHLER

TED, das TED-Logo und TED Books sind Marken von TED Conferences, LLC

TED BOOKS und Kolophon sind eingetragene Marken von TED Conferences, LLC

Cover und Innendesign von MGMT. Design-Illustrationen von Olivia de Salve Villedieu

CORPUS® Publishing

An meine Eltern, Alison und John, mit Dankbarkeit für ihre Gene, ihre Ideen und ihre Mikroben

Vorwort

Wir wissen, wer Sie sind: ein Mensch, ein zweibeiniges Tier mit unendlichen geistigen Möglichkeiten, ein Erbe von allem, was existiert, der noch nie eine einzige Nutzungsvereinbarung zu Ende gelesen hat – kreuzen Sie einfach an, wo es nötig ist. Und jetzt machen Sie sich mit uns vertraut, Sie sind es auch: Billionen winziger Lebewesen, die in Ihren Augen, Ohren und weiten Teilen, den sogenannten Eingeweiden, leben. Und dieser innere Mikrokosmos kann Ihr Verständnis Ihrer Krankheiten, Ihrer Gesundheit und sich selbst verändern.

Dank neuer Technologien (von denen viele in den letzten Jahren entwickelt wurden) wissen Wissenschaftler heute mehr über die mikroskopisch kleinen Lebensformen in unserem Inneren als je zuvor. Und was wir lernen, ist erstaunlich. Diese einzelligen Organismen – Mikroben – sind nicht nur viel zahlreicher als wir dachten, sie leben auch in unvorstellbarer Zahl in fast jedem Winkel unseres Körpers und spielen eine viel wichtigere Rolle, als wir uns jemals vorstellen können: so viele Aspekte unseres Lebens hängen davon ab auf sie. Gesundheit und sogar unsere Persönlichkeit.

Die Ansammlung mikroskopisch kleiner Lebewesen, denen unser Körper als Zuhause dient, wird als menschliche Mikrobiota (manchmal auch Mikroflora und Mikrofauna) bezeichnet, und die Gesamtheit ihrer Gene wird als menschliches Mikrobiom bezeichnet. Und wie es bei wissenschaftlichen Entdeckungen oft der Fall ist, veranlassen uns neue Fakten über den Mikrokosmos, unser Ego zu demütigen. Die Astronomie hat uns bereits erklärt, dass unser Planet überhaupt nicht das Zentrum des Universums ist, die Evolution hat uns gelehrt, dass der Mensch nur eine der Tierarten ist. Die Zusammenstellung des menschlichen Mikrobioms lehrt uns, dass in der Heimat unseres Körpers unsere eigene Stimme von einem Chor unabhängiger (und voneinander abhängiger) Lebensformen mit ihren eigenen Absichten und Absichten übertönt wird.

Wie viele Mikroorganismen stecken in uns? Sie bestehen aus etwa zehn Billionen menschlichen Zellen – aber Ihr Körper enthält etwa hundert Billionen mikrobielle Zellen. Das heißt, Sie sind größtenteils nicht Sie selbst.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass ein Mensch nur ein Gefäß für winzige Lebewesen ist, die versehentlich in seinen Körper gelangt sind und Krankheiten verbreiten. Tatsächlich leben wir im Gleichgewicht mit der gesamten Gemeinschaft der Mikroorganismen, die in uns leben. Ihre Rolle beschränkt sich nicht auf die Rolle passiver Passagiere – sie sind an grundlegenden Lebensprozessen beteiligt, einschließlich der Verdauung, Immunreaktionen und sogar Verhalten.

Die Gesamtheit der Mikroben in uns stellt so etwas wie die Vereinigung verschiedener Gemeinschaften dar. Verschiedene Körperteile werden von verschiedenen Artengruppen mit speziellen Funktionen bewohnt. Die Mikroben, die im Mund leben, unterscheiden sich von denen, die auf der Haut oder im Darm leben. Wir sind nicht nur Individuen; Jeder von uns ist ein Ökosystem.

Die Vielfalt der Mikroorganismen hilft, auch solche individuellen Eigenschaften zu erklären, die wir früher auf Zufall oder Pech zurückführten. Warum lieben manche von uns Mücken so sehr? Diese kleinen Dämonen beißen mich zum Beispiel kaum, während sie zu meiner Freundin Amanda fliegen wie Bienen zum Honig. Es stellt sich heraus, dass einige von uns Wirklich aus Sicht der Mücken schmackhafter, und der Hauptgrund für solch eine selektive „Appetitivität“ sind die Unterschiede in der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften, die auf unserer Haut leben (mehr dazu in Kapitel 1).

Und das ist noch nicht alles: Die Vielfalt der Mikroben, die auf und in uns leben, ist erstaunlich. Wenn wir die DNA vergleichen, haben Sie wahrscheinlich gehört, dass wir Menschen alle ungefähr gleich sind: Unser Genom ist zu 99,99 % das gleiche wie das Genom jeder anderen Person, zum Beispiel Ihres Nachbarn. Dies gilt jedoch nicht für die Mikroflora Ihres Darms: Hier können nur 10 % der Mikroben mithalten.

Dies könnte die großen Unterschiede zwischen Menschen erklären – von Gewichtsunterschieden bis hin zu unterschiedlichen Allergien, von der Wahrscheinlichkeit, krank zu werden, bis zum Ausmaß der Angstzustände. Wir fangen gerade erst an, diesen grenzenlosen Mikrokosmos zu systematisieren – und zu verstehen –, doch die Schlussfolgerungen der ersten Studien sind bereits überwältigend.

Die unendliche Vielfalt der mikrobiellen Welt ist besonders beeindruckend, wenn man bedenkt, dass wir noch vor vierzig Jahren keine Ahnung hatten, wie viele einzellige Organismen es gibt und wie unglaublich viele Arten es gibt. Zuvor basierten die Grundprinzipien der Klassifizierung lebender Organismen auf Charles Darwins Buch „The Origin of Species“, das 1859 veröffentlicht wurde. Darwin zeichnete einen Evolutionsbaum und gruppierte alle Organismen nach gemeinsamen physikalischen Merkmalen: Kurzschnabelfinken, Langschnabelfinken und so weiter; und dieses Prinzip blieb lange Zeit die Grundlage der Klassifikation und Taxonomie.

Traditionelle Vorstellungen vom Leben basierten auf dem, was die Menschen in der Welt um sich herum sehen konnten – mit bloßem Auge oder durch ein Mikroskop. Größere Organismen wurden in Pflanzen, Tiere und Pilze unterteilt. Die verbleibenden einzelligen Organismen ließen sich in zwei große Kategorien einteilen: Protisten (Protozoen) und Bakterien. Was Pflanzen, Tiere und Pilze angeht, hatten wir recht. Aber unsere Vorstellungen über einzellige Organismen erwiesen sich als völlig falsch.

1977 schlugen die amerikanischen Mikrobiologen Carl Woese und George E. Fox eine neue Version des „Baums des Lebens“ vor, die auf dem Vergleich verschiedener Lebensformen auf zellulärer Ebene mithilfe der vorhandenen ribosomalen Ribonukleinsäure, einem Verwandten der DNA, basiert in jeder Zelle und ist an der Proteinsynthese beteiligt. Das Bild war atemberaubend. Woese und Fox fanden heraus, dass einzellige Organismen vielfältiger sind als alle Pflanzen und Tiere zusammen. Wie sich herausstellte, Tiere, Pflanzen, Pilze; alle Menschen, Quallen, Mistkäfer; jeder Algenstrang, jeder Moosfleck, kletternde kalifornische Mammutbäume; Alle Flechten und Waldpilze – alle Lebewesen, die wir um uns herum sehen – sind nur drei Triebe am Ende eines Zweigs des Evolutionsbaums. Seine Hauptbewohner sind einzellige Organismen: Bakterien, Archaeen (die zuerst von Woese und Fox als separate Gruppe isoliert wurden), Hefen und einige andere Lebensformen.

Erst in den letzten Jahren gab es einen Durchbruch in unserem Verständnis des Mikrolebens in uns, was wir neuen Technologien zu verdanken haben, insbesondere der Weiterentwicklung der DNA-Sequenzierung und der Explosion der Computerleistung. Heute können wir durch einen Prozess namens „Next-Generation-Sequencing“ Zellproben aus verschiedenen Teilen des Körpers entnehmen, die darin enthaltene mikrobielle DNA schnell analysieren, mit Informationen aus anderen Organen vergleichen und kombinieren, um die Tausenden von Mikroorganismenarten zu identifizieren, die unsere Zellen anrufen Körper ihr Zuhause. . Auf diese Weise finden wir Bakterien, Archaeen, Hefen und andere einzellige Organismen (insbesondere Eukaryoten), deren gesamtes Genom länger ist als unser eigenes.

Die enorme Wirkung winziger Mikroben

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An meine Eltern, Alison und John, mit Dankbarkeit für ihre Gene, ihre Ideen und ihre Mikroben

Vorwort

Wie viele Mikroorganismen stecken in uns? Sie bestehen aus etwa zehn Billionen menschlichen Zellen – aber Ihr Körper enthält etwa hundert Billionen mikrobielle Zellen 1
Es ist zu beachten, dass der neueste Bericht der American Academy of Microbiology dieses Verhältnis auf 3:1 reduziert, hauptsächlich aufgrund einer Zunahme der gezählten menschlichen Zellen.

Aber in jedem Fall liegt die zahlenmäßige Überlegenheit auf Seiten der Mikroben. Siehe: http://academy.asm.org/index.php/faq-series/5122humanmicrobiome.

. Das heißt, Sie sind größtenteils nicht Sie selbst.

Die unendliche Vielfalt der mikrobiellen Welt ist besonders beeindruckend, wenn man bedenkt, dass wir noch vor vierzig Jahren keine Ahnung hatten, wie viele einzellige Organismen es gibt und wie unglaublich viele Arten es gibt. Zuvor basierten die Grundprinzipien der Klassifizierung lebender Organismen auf Charles Darwins Buch „The Origin of Species“, das 1859 veröffentlicht wurde. 2
Online verfügbar: Projekt Gutenberg, www.gutenberg.org/files/1228/1228-h/1228-h.htm.

Darwin zeichnete einen Evolutionsbaum und gruppierte alle Organismen nach gemeinsamen physikalischen Merkmalen: Kurzschnabelfinken, Langschnabelfinken und so weiter; und dieses Prinzip blieb lange Zeit die Grundlage der Klassifikation und Taxonomie.

Nun, neue Computeralgorithmen wiederum vereinfachen und erleichtern die Interpretation dieser genetischen Informationen erheblich. Insbesondere können wir jetzt eine mikrobielle Karte des Körpers erstellen, die es uns ermöglicht, mikrobielle Gemeinschaften in verschiedenen Körperteilen und bei verschiedenen Menschen zu vergleichen. Viele dieser Informationen stammen aus dem Human Microbiome Project ( Projekt „Humanes Mikrobiom“.), durchgeführt unter der Schirmherrschaft der US National Institutes of Health ( US National Institutes of Health, NIH). Die Studie kostete 170 Millionen US-Dollar und umfasste mehr als 200 Wissenschaftler, die bisher mindestens 4,5 Terabyte an Daten gesammelt und analysiert haben. Und das ist erst der Anfang; weitere internationale Projekte wie „Forschung zur Zusammensetzung der Biota des menschlichen Gastrointestinaltrakts“ ( Metagenomik des Human Intestinal Tract Consortium, MetaHIT), ständig neue Daten hinzufügen und analysieren.

Die Kosten für diese Analysen sinken immer weiter, sodass immer mehr Menschen eine vollständige Zählung der in ihrem Körper lebenden Mikroben durchführen können. Vor zehn Jahren hätte man für die Analyse seines Mikrobioms hundert Millionen Dollar bezahlen müssen. Heutzutage kosten solche Informationen nur noch hundert Dollar – so günstig, dass Ärzte solche Studien bald als routinemäßige medizinische Prozedur anordnen werden.

Aber warum interessieren sich Ärzte für die Zusammensetzung Ihres Mikrobioms? Denn immer mehr Forschungsergebnisse belegen den Zusammenhang zwischen unseren Mikroben und vielen unserer Krankheiten, darunter Fettleibigkeit, Arthritis, Autismus und sogar Depressionen. Und dieser Zusammenhang wiederum eröffnet sofort neue Behandlungsperspektiven.

Was beeinflusst unser Mikrobiom nicht – Medikamente, Ernährung, Anzahl der Sexualpartner, auch wenn Sie das erste Kind bei Ihren Eltern sind! Wenn Sie die folgenden Seiten lesen, werden Sie feststellen, dass Mikroorganismen in fast jedem Aspekt unseres Lebens eine wichtige Rolle spielen. Sie lassen uns wirklich anders auf die Frage schauen: „Was bedeutet es, ein Mensch zu sein?“

1. Mikroorganismen in unserem Körper

Versuchen wir also abzuschätzen, wie viele Mikroben in uns leben.

Zählt man nach Gewicht, so sind es im Körper eines Erwachsenen durchschnittlich etwa eineinhalb Kilogramm. Dies macht Ihre Mikrobiota zu einem der größten Organe, das vom Gewicht her mit dem Gehirn mithalten kann und der Leber nur geringfügig unterlegen ist.

Wir wissen bereits, dass Mikroorganismen, gemessen an der absoluten Zellzahl, den Menschen im Verhältnis zehn zu eins übertreffen. Was wäre, wenn wir unsere DNA vergleichen? Jeder von uns verfügt über etwa zwanzigtausend menschliche Gene. Und gleichzeitig tragen wir zwischen zwei und zwanzig Millionen mikrobielle Gene in uns. Das bedeutet leider, dass wir genetisch zu mindestens 99 % aus Mikroben bestehen!

Damit Sie nicht so beleidigt sind, betrachten Sie dies unter dem Gesichtspunkt der Komplexität des menschlichen Geräts. Jede menschliche Zelle enthält viel mehr Gene als eine mikrobielle. Es ist nur so, dass es in Ihrem Körper so viele Mikroben gibt, dass die Summe aller ihrer Gene die Ihre überwiegt.

Die Organismen, die in uns und auf uns leben, sind sehr vielfältig. Die meisten (aber nicht alle) sind Einzeller. Sie repräsentieren alle drei Hauptzweige des Evolutionsbaums. Im Darm leben Vertreter des Reiches der Archaeen – einzellige Organismen ohne Kerne; Die häufigsten davon sind Methanogene, die ohne Sauerstoff existieren, bei der Verdauung von Nahrungsmitteln helfen und Methangas freisetzen (auch Kühe haben sie).

Als nächstes kommen die Eukaryoten: Hautmykosepilze und Hefen, die die Vagina und manchmal auch den Darm besiedeln. Überall dominieren aber Bakterien – zum Beispiel Escherichia coli ( Escherichia coli), E. coli, die wir vor allem mit Verdauungsstörungen in Verbindung bringen, die durch schlecht gewaschenes Grünzeug entstehen. Allerdings sind in unserem Inneren fast immer harmlose und nützliche Varianten dieses Bakteriums vorhanden.

Und jeden Tag lernen wir dank neuer Technologien, dass diese Welt noch vielfältiger ist, als wir bisher dachten. Es ist, als würden wir mit einem Schleppnetz mit sehr großen Zellen durch das Meer laufen und dann, nachdem wir den Fang untersucht haben, zu dem Schluss kommen, dass es im Meer nur Wale und Riesenkalmare gibt. Jetzt haben wir entdeckt, dass das Leben in unserem Inneren viel vielfältiger ist. Sie könnten beispielsweise annehmen, dass zwei Bakterien in Ihrem Darm, die sich auf Ihr letztes Sandwich stürzen, einander sehr ähnlich sind, wie beispielsweise Sardellen oder Sardinen. Tatsächlich haben sie aber nicht mehr gemeinsam als die Seegurke (Holothurian) und der Weiße Hai: Es sind zwei Lebewesen mit völlig unterschiedlichem Verhalten, Nahrung und ökologischer Rolle.

Wo befinden sich also alle unsere Mikroben und welche Rolle spielen sie? Um das herauszufinden, machen wir einen Rundgang durch unseren Körper.

Leder

Sie sagen, dass Napoleon, als er von einem Feldzug zurückkehrte, an die Kaiserin Josephine schrieb: „Ich werde morgen Abend in Paris sein. Nimm kein Bad. Er bevorzugte den natürlichen Geruch seiner angebeteten Frau und konzentrierte sich. Aber warum stinkt es dann so sehr, wenn wir eine Zeit lang ohne Seife, Deodorants, Puder und Parfüm auskommen? Vor allem wegen der Mikroben, die sich von unseren Sekreten ernähren und sie noch stinkender machen.

Wissenschaftler versuchen immer noch herauszufinden, welchen praktischen Zweck die Aktivität der Lebewesen, die auf unserem größten Organ, der Haut, leben, erfüllt. Eines ist sicher: Sie tragen zur Bildung unseres Körpergeruchs bei, einschließlich derjenigen Bestandteile dieses Geruchs, die Mücken anlocken. 3
N. O. Verhulst et al., „Zusammensetzung der Mikrobiota der menschlichen Haut beeinflusst die Attraktivität für Malariamücken“ Plus eins 6, nein. 12 (2011): e28991.

Wie bereits erwähnt, blutsaugende Insekten Wirklich Menschen bevorzugen die Gerüche einiger Menschen gegenüber denen anderer, und daran sind Mikroben schuld. Sie zerlegen Substanzen, die die Haut freisetzt, in flüchtige Verbindungen, die Mücken mögen oder nicht mögen. Darüber hinaus bevorzugen verschiedene Mückenarten unterschiedliche Teile unseres Körpers. Zum Beispiel, z Anopheles gambiae, einem der Hauptüberträger von Malaria, ist der attraktivste Geruch nicht der Geruch der Achselhöhlen, sondern der Geruch der Hände und Füße.

In dieser Hinsicht ergibt sich eine verlockende Lösung: Wenn Sie die Haut Ihrer Hände und Füße mit einem Antibiotikum einreiben, können Sie den Befall dieser Mückenart verhindern, denn durch die Abtötung von Keimen töten Sie den Geruch.

Die Mikroben, die auf unserer Haut leben – wie alle anderen Mikroben – existieren nicht unbedingt speziell für unseren Nutzen. Aber als gewissenhafte Bewohner helfen sie uns wirklich sehr: Indem sie auf uns leben, verhindern sie, dass andere, schädliche Mikroben uns infizieren. Verschiedene Mikroben leben in verschiedenen Bereichen der Haut, und die Vielfalt – die Anzahl der Arten – ist nicht unbedingt proportional zur Anzahl der Mikroben, die in einem bestimmten Bereich vorhanden sind. Manchmal ist es genau das Gegenteil. Um eine amerikanische Analogie zu verwenden, stellen Sie sich vor, dass Vermont (600.000 Einwohner) ethnisch so vielfältig ist wie Los Angeles (zehn Millionen) und dass Los Angeles so monoethnisch wird wie Vermont. Sie haben eine große Anzahl von Keimen auf Ihrer Stirn und unter Ihren Armen, aber relativ wenige Arten; und umgekehrt gibt es an den Händen (Handflächen und Unterarmen) relativ wenige Mikroben, aber sehr vielfältig 4
E. A. Grice et al., „Topografische und zeitliche Diversität des menschlichen Hautmikrobioms“, Wissenschaft 324, Nr. 5931 (29. Mai 2009): 1190–92; E. K. Costello et al., „Bacterial Community Variation in Human Body Habitats Across Space and Time“, Wissenschaft 326, Nr. 5960 (18. Dezember 2009): 1694–97.

Die mikrobiellen Gemeinschaften auf den Händen von Frauen sind tendenziell vielfältiger als die von Männern, und dieser Unterschied bleibt trotz Händewaschen bestehen, was darauf hindeutet, dass der Grund, wenn auch noch unbekannt, in biologischen Unterschieden liegt. 5
F. R. Blattner et al., „Die vollständige Genomsequenz von Escherichia coli K-12“, Wissenschaft 277, Nr. 5331 (5. September 1997): 1453–62.

Darüber hinaus haben wir herausgefunden, dass sich die Keime auf Ihrer linken Hand von denen auf Ihrer rechten unterscheiden. Sie können Ihre Hände reiben, in die Hände klatschen und mit beiden Händen dieselben Oberflächen berühren – jede entwickelt dennoch eine eigene mikrobielle Gemeinschaft. Diese Tatsache inspirierte Professor Noah Firer von der University of Colorado in Boulder und mich zu dem Versuch, eine der berühmtesten Entdeckungen der allgemeinen Biologie zu reproduzieren. Der britische Biologe und Anthropologe Alfred Russel Wallace versuchte einst, die Verbreitung und Verbreitung von Organismen auf isolierten Inseln und den Zusammenhang zwischen Artenvielfalt und besetztem Territorium zu erklären, und entwickelte zusammen mit anderen Wissenschaftlern eine komplexe Theorie der Biogeographie 6
R. H. MacArthur und E. O. Wilson, Die Theorie der Inselbiogeographie. Princeton, NJ: Princeton University Press, 2001.

Wallace, ein Zeitgenosse Darwins, der gleichzeitig und unabhängig die Lehre der natürlichen Selektion entwickelte, kartierte eine Linie, die durch das moderne Indonesien und Malaysia verläuft und die asiatische Fauna (Affen und Nashörner) von der australischen (Kakadus und Kängurus) trennt. Firer und ich fragten uns, ob es möglich sei, auf einer Computertastatur zwischen den Tasten G und H die gleiche „Wallace-Linie“ zu zeichnen – diese Linie sollte theoretisch die Hälften der Tastatur mit deutlich unterschiedlichen Mikrobenpopulationen trennen. Wir wollten auch sehen, ob die Leertaste mehr Arten von Mikroben enthält, einfach weil sie viel länger ist als alle anderen.

Unsere Ergebnisse bestätigten die Existenz einer Art „Wallace-Linie“, aber wir fanden etwas viel Überraschenderes: Jeder Finger und die dazugehörige Taste waren durch ungefähr dieselbe mikrobielle Gemeinschaft gekennzeichnet. Auch die Besitzer einer Computermaus konnten wir anhand des Mikrobenprofils der Handfläche mit einer Genauigkeit von bis zu 90 % ermitteln. 7
N. Fierer et al., „Forensische Identifizierung mithilfe von Hautbakteriengemeinschaften“, 107, Nr. 14 (6. April 2010): 6477–81.

Die mikrobielle Gemeinschaft auf Ihrer Hand unterscheidet sich stark von ähnlichen Gemeinschaften anderer Menschen (in Bezug auf die Artenvielfalt – durchschnittlich 85 %), was bedeutet, dass jeder von uns zusätzlich zu den üblichen auch mikrobielle Fingerabdrücke hat.

Wir gingen noch einen Schritt weiter und führten Experimente durch, um herauszufinden, wie oft man einen Gegenstand berühren muss, um eine deutliche mikrobielle Spur zu hinterlassen. Diese Studie ist noch zu unvollständig, um vor Gericht verwendet zu werden. Aber im Fernsehen werden, sagen wir, vereinfachte Beweismaßstäbe übernommen, und so wurde kurz nachdem wir einen Artikel zu diesem Thema veröffentlicht hatten, eine weitere Folge der Serie „Tatort: Miami“ gezeigt, in der die Handlung auf einer forensischen Untersuchung basierte ein mikrobieller Fingerabdruck 8
„Tatort: Miami“: „ CSI Miami Staffel 9“, Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_CSI:_Miami_episodes#Season_9:_2010.E2.80.932011 .

In der Zwischenzeit zog der forensische Mikrobiologe David Carter von Nebraska nach Hawaii, um dort ein „Körperkonservat“ einzurichten. "Was ist das?" - Sie fragen Forensiker stehen oft vor der Aufgabe herauszufinden, wie lange der Tod einer Person zurückliegt, deren Leiche sie untersuchen. In der „Reserve“ von Carter werden die von Verwandten und verschiedenen Institutionen gespendeten Leichen der Toten unter unterschiedlichen Bedingungen aufbewahrt. 9
Für eine sehr lehrreiche und unterhaltsame Einführung in den „Garten unseres Körpers“ siehe: Mary Roach, Stiff: Das seltsame Leben menschlicher Kadaver. New York: W. W. Norton, 2004.

Und Wissenschaftler analysieren ständig die Geschwindigkeit ihres Abbaus. Gleichzeitig ist eine bemerkenswerte Kontinuität mikrobieller Gemeinschaften zu beobachten. So wie auf einem kahlen Felsen zunächst Flechtenkolonien entstehen, dann nacheinander Moose, Gräser, Unkräuter, Sträucher und schließlich Bäume, so verläuft auch der Zerfallsprozess in einer bestimmten Reihenfolge.

Jessica Metcalfe, eine Postdoktorandin in meinem Labor an der University of Colorado in Boulder, richtete ihr eigenes Miniatur-„Körperheiligtum“ aus vierzig toten Mäusen ein (sie starben bei anderen Experimenten mit Herz-Kreislauf- und Krebsmedikamenten). Jessica stellte fest, dass sie den Todeszeitpunkt auf drei Tage genau bestimmen konnte. Dies ist ungefähr der gleiche Fehler wie bei der derzeit verwendeten Insektenmethode. 10
Meagan B. Gallagher, Sonia Sandhu und Robert Kimsey, „Variation in der Entwicklungszeit für geografisch unterschiedliche Populationen der Gemeinen Grünen Flaschenfliege, Lucilia sericata (Meigen)“, Zeitschrift für Forensische Wissenschaften 55, nein. 2 (März 2010): 438–42.

Warum brauchen wir dann eine mikrobiologische Methode?

Antwort: Insekten müssen immer noch die Leiche finden, während Mikroorganismen immer da sind, und das kann in Fällen nützlich sein, in denen sich am Tatort keine Insekten befinden.

Nase und Lunge

Der nächste Punkt unseres Rundgangs durch den Körper wird die Nase sein. Bestimmte Arten von Mikroben leben in der menschlichen Nase, darunter Staphylococcus aureus ( Staphylococcus aureus), was in Krankenhäusern zu Staphylokokkeninfektionen führt. Daher scheinen gesunde Menschen oft die „Heimat“ gefährlicher Mikroben zu sein. Wir glauben, dass die Erklärung in diesem Fall folgende sein könnte: Andere in unserer Nase lebende Bakterien verhindern, dass Staphylococcus aureus die Nase übernimmt, oder besser gesagt, sie übernimmt. Eine weitere interessante Beobachtung: Die Umgebung hat großen Einfluss darauf, welche Arten von Mikroorganismen sich in unserer Nase ansiedeln. Kinder mit einer vielfältigeren mikrobiellen Population in der Nase, beispielsweise solche, die in ländlichen Gebieten in der Nähe von Tieren leben, entwickeln in Zukunft seltener Asthma und Allergien 11
O. S. Von Ehrenstein et al., „Reduziertes Risiko von Heuschnupfen und Asthma bei Kindern von Bauern“, Klinische und experimentelle Allergie: Zeitschrift der British Society for Allergy and Clinical Immunology 30, nein. 2 (Februar 2000): 187–93; E. von Mutius und D. Vercelli, „Leben auf dem Bauernhof: Auswirkungen auf Asthma und Allergien bei Kindern“, Nature Reviews Immunologie 10, nein. 12 (Dezember 2010): 861–68.

Es stellt sich heraus, dass es manchmal nützlich ist, im Schlamm herumzubasteln.

In der Lunge finden wir meist nur tote Bakterien. 12
E. S. Charlson et al., „Beurteilung von Bakterienpopulationen in der Lunge durch wiederholte Analyse von Proben aus den oberen und unteren Atemwegen“, Plus eins 7, nein. 9 (2012): e42786; E. S. Charlson et al., „Topographische Kontinuität von Bakterienpopulationen im gesunden menschlichen Atemtrakt“,

Die innere Oberfläche der Lunge, die der Luft ausgesetzt ist, enthält einen Cocktail aus antimikrobiellen Peptiden: winzige Proteine, die dort eindringende Bakterien sofort abtöten. Allerdings finden sich in der Lunge von Patienten mit Mukoviszidose oder dem Humanen Immundefizienzvirus (HIV) manchmal gefährliche Mikroorganismen, die zur Entstehung von Lungenerkrankungen beitragen. 13
J. K. Harris et al., „Molekulare Identifizierung von Bakterien in bronchoalveolärer Lavageflüssigkeit von Kindern mit Mukoviszidose“, Tagungsband der National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten von Amerika 104, Nr. 51 (18. Dezember 2007): 20529–33.

Wissenschaftler streiten immer noch darüber, ob jeder von uns eine eigene Mikrobengemeinschaft im Rachen hat oder ob dort nur die Mikroben vorhanden sind, die aus dem Mund kommen. 14
E. S. Charlson et al., „Topographische Kontinuität von Bakterienpopulationen im gesunden menschlichen Atemtrakt“, American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 184, Nr. 8 (15. Oktober 2011): 957–63.

Es ist jedoch bereits bekannt, dass sich die Keime aus dem Rachen von Rauchern von denen von Nichtrauchern unterscheiden, was wahrscheinlich darauf hindeutet, dass Rauchen nicht nur für uns selbst, sondern auch für die Lebewesen, die in uns leben, schädlich ist. 15
A. Morris et al., „Vergleich des respiratorischen Mikrobioms bei gesunden Nichtrauchern und Rauchern“, American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 187, Nr. 10 (15. Mai 2013): 1067–75.

Mund und Magen

Wahrscheinlich haben Sie nur von den schlechten Bakterien in Ihrem Mund gehört, die Zahnfleischerkrankungen und Karies verursachen. Einer von ihnen, Streptococcus mutans ( Streptococcus mutans), ist die gleiche Kreatur, die unsere Zähne zerstört. Es erschien offenbar im Zusammenhang mit der Entwicklung der Landwirtschaft 16
O. E. Cornejo et al., „Evolutionäre und Populationsgenomik der Hohlraum verursachenden Bakterien Streptococcus Mutans“, Molekularbiologie und Evolution 30, nein. 4 (April 2013): 881–93.

Als die Ernährung unserer Vorfahren dramatisch mit Kohlenhydraten, insbesondere Zucker, angereichert war.

Genau wie die Ratten, die wir unwissentlich domestiziert haben und die sich von unserem Müll ernähren, haben einige Bakterien gelernt, in unserem Körper zu leben. Glücklicherweise sind die meisten „domestizierten“ Bakterien nützlich – sie bilden einen Biofilm, der die „schlechten“ Bakterien fernhält. Mundmikroben können sogar dabei helfen, den Blutdruck zu regulieren, indem sie die Arterien mit Stickstoffmonoxid entspannen (dem Lachgas-Cousin, den Sie kennengelernt haben, als Sie auf dem Zahnarztstuhl saßen).

Eine andere Art, Plauts Zauberstab ( Fusobacterium nucleatum), kommt normalerweise im Mund eines gesunden Menschen vor, kann aber auch zur Entstehung einer Parodontitis beitragen 17
J. Slots, „Die vorherrschende kultivierbare Mikroflora bei fortgeschrittener Parodontitis“, Skandinavisches Journal für Zahnforschung 85, nein. 2 (Januar/Februar 1977): 114–21.

. F. nucleatum ist von Interesse, da diese Bakterien in Dickdarmtumoren vorkommen 18
M. Castellarin et al., „Fusobacterium Nucleatum-Infektionen sind beim menschlichen kolorektalen Karzinom weit verbreitet.“ Genomforschung 22, nein. 2 (Februar 2012): 299–306; M. R. Rubinstein et al., „Fusobacterium Nucleatum fördert die kolorektale Karzinogenese durch Modulation der E-Cadherin/BetaCatenin-Signalisierung über sein FadA-Adhäsin.“ Zellwirt und Mikrobe 14, Nr. 2 (14. August 2013): 195–206; A. D. Kostic et al., „Fusobacterium Nucleatum potenziert die intestinale Tumorentstehung und moduliert die Tumor-Immun-Mikroumgebung.“ Zellwirt und Mikrobe 14 (2013): 207–15; R. L. Warren et al., „Koexistenz anaerober Bakterien bei kolorektalen Karzinomen“, Mikrobiom 1, nein. 1 (15. Mai 2013): 16; L. Flanagan et al., „Fusobacterium Nucleatum steht im Zusammenhang mit Stadien der Entwicklung kolorektaler Neoplasien, kolorektalem Krebs und Krankheitsverlauf“ European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases: Offizielle Veröffentlichung der European Society of Clinical Microbiology 33, nein. 8 (August 2014): 1381–90.

Aber wir wissen noch nicht, ob dies eine Ursache oder eine Folge ist: ob F. nucleatum Krebs verursacht, oder ist es einfach eine Reaktion auf die Bedingungen, unter denen sich der Tumor entwickelt.

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Name: Sehen Sie, was in Ihnen steckt. Wie in unserem Körper lebende Mikroben unsere Gesundheit und unsere Persönlichkeit bestimmen (2016) RTF,FB2,EPUB,MOBI

Erscheinungsjahr: 2016

Herausgeber: Korpus (AST)

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Beschreibung des Buches „Kostenlos herunterladen Schauen Sie, was in Ihnen steckt. Wie die in unserem Körper lebenden Mikroben unsere Gesundheit und unsere Persönlichkeit bestimmen (2016) RTF,FB2,EPUB,MOBI“

Rob Knight
Herausgeber: Korpus (AST)
Serie: TED-Bücher
ISBN: 978-5-17-091312-1
Genre: Pädagogische Literatur, Sachliteratur
Format: RTF, FB2, EPUB, MOBI
Qualität: Ursprünglich elektronisch (E-Book)
Abbildungen: farbig
Größe 10,3 MB

Beschreibung: Wir leben in einer Ära einer echten Revolution in der Mikrobiologie. Die neueste Technologie hat es Wissenschaftlern ermöglicht, in die Welt der mikroskopisch kleinen Lebewesen einzutauchen, die in unserem Körper leben, und erstaunliche Entdeckungen in dieser Welt zu machen. Es stellt sich heraus, dass Mikroben, die in unvorstellbaren Mengen in fast jedem Winkel unseres Körpers leben, eine viel wichtigere Rolle spielen, als wir bisher dachten: Nicht nur unsere körperliche Gesundheit hängt von ihnen ab, sie bestimmen auch unsere Stimmung, unseren Geschmack und unsere Persönlichkeit . Von diesen wissenschaftlichen Durchbrüchen hören wir aus erster Hand: Der Autor des Buches, Rob Knight, ist einer der führenden Mikrobiologen der Gegenwart und erschafft vor unseren Augen die Wissenschaft der Zukunft.

Buch:„Schau, was in dir steckt. Wie die Mikroben, die in unserem Körper leben, unsere Gesundheit und unsere Persönlichkeit bestimmen.

Originalname: Folgen Sie Ihrem Mut. Die enorme Wirkung winziger Mikroben

Freigegeben: 2015

Herausgeber: Korpus

Sprache: Russisch (übersetzt aus dem Englischen)

Über den Autor

Rob Knight ist ein berühmter Mikrobiologe und einer der Pioniere bei der Erforschung der im menschlichen Körper lebenden Mikroben. Professor für Pädiatrie, Leiter des mikrobiologischen Labors an der California State University in San Diego, Mitbegründer der Forschungsprojekte „American Gut and Earth Microbiome“ – alle Insignien und Errungenschaften von Knight sind nicht einfach aufzuzählen. Als Wissenschaftsjournalist schreibt er eine IAmA-Kolumne auf Reddit, in der er Fragen von Nutzern zum Thema Mikroben beantwortet und unterhaltsame Bücher zu seinem Thema schreibt. Ein ernsthafter Wissenschaftler mit einer Begabung zum Schreiben – was will man mehr?

Über das Buch

Dies ist also ein Buch aus der TED-Books-Reihe. Die Reihe basiert auf den Vorlesungen des berühmten TED-Bildungsprojekts – die Lektüre dieser Bücher wird das Hören der Vorlesungen sehr gut ergänzen, wir empfehlen Ihnen, es auszuprobieren. Und dementsprechend ist der Autor des Buches einer der TED-Sprecher.

Rob Knight argumentiert, dass jeder Mensch als unabhängiges Ökosystem betrachtet werden sollte, in dem Billionen von Mikroben leben. Das Buch spricht von der Nachbarschaft tausender Arten von Mikroben – die Mikroben der linken Hand sind eins, und die der rechten Hand sind unterschiedlich, und die Mikroben des Mundes werden sich niemals in den Nasenlöchern festsetzen (Hurra!). Oder zum Beispiel. Mir gefiel dieses Postulat: „Die mikrobiellen Lebewesen auf den Händen von Frauen sind tendenziell vielfältiger als die von Männern, und dieser Unterschied bleibt trotz Händewaschen bestehen.“

Rob und eine Gruppe von Wissenschaftlern sind weiter gegangen als andere Forscher – sie schlagen vor, Mikroben für Stimmungsschwankungen, die Vorherbestimmung unserer Vorlieben und die Gestaltung der Persönlichkeit verantwortlich zu machen! Aus diesem Grund drängen Experten darauf, so schnell wie möglich zu lernen, wenn nicht sogar zu kontrollieren, dann doch mit diesen kleinen Lebewesen zu interagieren.

Über die Ausgabe

Wir treffen auf ein Buch auf einem Schutzumschlag – hell, matt mit glänzenden schwarzen Streifen, es ist angenehm, ein solches Buch zu halten und darin zu blättern. Wir hatten in der Redaktion einen Streit mit Papier: Es schmeckt, riecht und färbt wie gestrichen, aber im Buch ist darauf hingewiesen - versetzt. Im Allgemeinen gutes Papier.

Das Format des Buches ist praktisch für die Fahrt mit der U-Bahn zur und von der Arbeit – nur 76 x 108 mm. Es wird zwar nicht lange dauern, aber hier freuen wir uns: Der Corpus-Verlag hat bereits drei weitere Bücher dieser Reihe veröffentlicht. Sammle alles!

Siegel

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