Pseudomonadota: ang 'masamang' bacteria ng malusog na gut

Isang henerasyon ng mga aklat ang tumawag sa kanilang Proteobacteria. Saka nagbago ang pangalan, at ang parehong bacteria ay Pseudomonadota na ngayon. Walang gumalaw sa mga organismo — pero mabuting dahilan ang pagpapalit ng pangalan para tingnan ang, sa palagay ko, isa sa pinakakapaki-pakinabang na ideya sa agham ng gut. Hindi ito grupong kayang uriin mo sa mabuti o masama. Grupo itong binabasa mo bilang antas. Higit na marami ang sinasabi ng kung gaano karami ang dala mo kaysa sa katotohanang may dala ka.

Ano ito, sa isang pangungusap

Ang Pseudomonadota ay napakalaking phylum ng Gram-negative na bacteria — isa sa pinakamalalapad na sanga ng puno ng pamilya ng bacteria — na kabilang sa mga kasapi ang Escherichia coli, Salmonella, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Neisseria, Haemophilus, at ang rhizobia na kumukuha ng nitrogen at nakatira sa ugat ng beans at gisantes.

Tandaan mo kung gaano kagaspang ang antas na iyon. Ang phylum ay hindi pamilya at malayo sa species. Ang dalawang bacteria na nakatala sa parehong phylum ay puwedeng mabuhay sa ganap na magkaibang paraan, sa ganap na magkaibang lugar. Ang iisang katotohanang iyon ang nagpapatumba sa halos lahat ng nababasa mo tungkol sa grupong ito sa internet.

Bakit nagbago ang pangalan

Sa loob ng ilang dekada, ginamit ang “Proteobacteria” kahit saan at hindi ito kailanman wastong nailathala sa ilalim ng International Code of Nomenclature of Prokaryotes — hindi lang talaga saklaw ng code ang antas na phylum. Nang bumoto ang International Committee on Systematics of Prokaryotes na isama ang antas na iyon, kailangang itayong muli ang mga pangalan sa isang type genus. Naglathala sina Oren at Garrity ng pormal na paglalarawan para sa 42 phyla para bigyan ng wastong katayuan ang mga pangalan nila, at ang isang ito, na nakabatay sa genus na Pseudomonas, ay naging Pseudomonadota ¹.

Ang paalala, sabihin nang malinaw: pagtatala iyon, hindi biyolohiya. Walang isang katangian ng mga bacteria na ito ang nagbago. Parehong organismo ang tinutukoy ng dalawang pangalan, at makakasalubong mo ang dalawa sa panitikan sa maraming taon pa.

Saan ito nakatira sa katawan

Saanman may basang ibabaw ka, malamang na may bahagi ng phylum na ito roon. Ginawa ng survey ng Human Microbiome Project sa malulusog na nasa hustong gulang ang pangkalahatang punto na kahit ang mga taong malusog ay kapansin-pansing nagkakaiba-iba sa mikrobyong naninirahan sa gut, balat at iba pang tirahan — walang iisang normal na komunidad na maihahambing mo sa sarili mo ⁹.

Sa malaking bituka ng malusog na nasa hustong gulang, naroon ang phylum pero maliit. Iyon ang panimulang obserbasyon ng 2015 na review sa Trends in Biotechnology nina Shin, Whon at Bae: karaniwang maliit na bahagi lamang nito ang taglay ng natural na flora sa gut ng tao ². Para sa pakiramdam ng sukat, isang pangkat sa colonoscopy na inilathala sa Hepatology noong 2023 ang sumukat nito sa mismong lining ng bituka at natagpuan itong umaabot sa 8 % sa malulusog na control, hanggang 11 % sa mga taong may primary sclerosing cholangitis, at hanggang 19 % sa mga tumanggap ng liver transplant ⁴. Ituring mo iyon bilang pagbasa sa biopsy ng isang pangkat, hindi sanggunian na saklaw — gumagalaw ang relatibong dami kasabay ng lugar ng pagkuha at ng paraan ng sequencing.

Sa dila nakaupo ang Neisseria at Haemophilus ⁵. At sa unang mga araw matapos ang panganganak, bago maging walang hangin ang colon gaya ng magiging kalagayan nito sa buong buhay mo, ang mga facultative anaerobe gaya ng Enterobacteriaceae ang karaniwang namamahala ¹⁰.

Ano ang ginagawa nito para sa atin

Kumukuha ito ng nitrogen. Ang rhizobia — mga kasapi ng Alphaproteobacteria at Betaproteobacteria — ay namumuhay bilang malayang bacteria sa lupa, saka umaatake sa ugat ng legumbre at nagiging bacteroid na kumukuha ng nitrogen, at hinihila nila ang nitrogen mula sa hangin tungo sa anyong magagamit ng halaman ⁶. Kemistri iyon na sinasandalan ng buong kadena ng pagkain, at pag-aari ito ng phylum na ito.

Tumutulong itong itakda ang presyon ng dugo mo. Nilulunok ang nitrate mula sa gulay, inilalabas itong muli sa laway, at ibinababa ito tungong nitrite ng mga bacteria na nagpapababa ng nitrate sa likod ng dila. Pinapangalanan ng review sa IJMS ang Veillonella, Actinomyces, Haemophilus at Neisseria bilang pinakamasagana sa mga tagapagbaba na iyon — ang huling dalawa lang ang kabilang sa phylum na ito. Pinapakain saka ng nitrite ang daanang nitrate–nitrite–nitric oxide, at binabanggit ng parehong review na kayang pahinain ng chlorhexidine na mouthwash at ng paglilinis ng dila ang epektong iyon sa pagpapababa ng presyon ng dugo ⁵. Mahalaga ang paalala rito: review iyon ng mga asosasyon, hindi trial na nagsasabi sa iyong itigil ang mouthwash na inireseta ng dentista mo.

Baka ipinapasa nito ang gut ng bagong silang. Ang karaniwang paliwanag kung bakit lumilipat ang mga sanggol mula sa facultative anaerobe patungo sa Bifidobacterium ay kinakain ng mga unang naninirahan ang natirang oxygen sa colon at ginagawa nila itong matitirhan ng mga mahigpit na anaerobe. Isang papel sa mSystems noong 2022 ang gumawa ng modelong metaboliko at natagpuan nitong kayang ulitin ng pagkakaiba sa oxygen sa loob ng colon lamang ang pagkakaiba-ibang nakita sa pagitan ng mga sanggol ¹⁰. Maging malinaw tayo kung ano iyon: modelong pangkompyuter na sinusubukan kung nagkakalapat ang isang haka-haka, hindi klinikal na pag-aaral.

Ano ang ginagawa nito laban sa atin

Ang parehong phylum ang nagbibigay ng kapansin-pansing bahagi ng mga organismong nagpapapasok sa tao sa ospital — bagaman tahimik nang umalis sa lumang listahan ang pinakasikat na pangalan doon. Itinuro ang Helicobacter pylori sa loob ng ilang dekada bilang proteobacterium, pero itinaas na sa sariling phylum ang epsilon na sangang kinauupuan nito: itinatala ng NCBI Taxonomy ang Helicobacter sa ilalim ng Campylobacterota, hindi sa Pseudomonadota. Ang meta-analysis na naglagay nito sa tinatayang 4.4 bilyong tao sa buong mundo noong 2015, na ang pinagsamang laganap ay mula 70.1 % sa Africa hanggang 24.4 % sa Oceania, ay kaya sukat ng katabing phylum ⁷. Sulit itong sabihin nang malinaw, dahil karamihan sa mga pahina tungkol sa grupong ito ay binibilang pa rin ito.

At sa pantantiya ng pandaigdigang bigat noong 2019 na inilathala sa The Lancet, tinatayang 4.95 milyong kamatayan ang kaugnay ng bacterial antimicrobial resistance at 1.27 milyon ang maiuugnay dito. Sa anim na nangungunang pathogen para sa kamatayang kaugnay ng resistance, apat — ang Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii at Pseudomonas aeruginosa — ay Pseudomonadota ⁸. Mga hinulaang tantiya iyon na malawak ang saklaw ng kawalang-katiyakan, at tahasang sinasabi iyon ng mga may-akda.

Ang mekanismo: ang oxygen ito

Narito ang bahaging sulit tandaan. Iminungkahi nina Shin na ang pagtaas ng dami ng phylum na ito ay posibleng pandiyagnos na palatandaan ng dysbiosis at ng panganib ng sakit ². Saka inilatag nina Litvak ang mekanismo: hypoxic ang lining ng malusog na colon, at pinapanatili niyon na anaerobic ang lumen ng bituka at pabor sa mga obligate anaerobe. Pinapataas ng pamamaga o ng kurso ng antibiotics ang oxygen sa lining na iyon, at ang mga facultative anaerobe ng phylum na ito — na kayang huminga ng oxygen samantalang hindi kaya ng mga kapitbahay nila — ay dumarami sa pagkakaibang iyon ³.

Pag-aangkin iyon na masusubukan, at nasubukan na ito. Sa isang 2021 na pag-aaral sa mBio, ang colitis na pinasimulan ng kemikal (dextran sulfate sodium) sa mga daga ay nagdulot ng pagkawala ng hypoxia ng epithelium at ng paglawak ng E. coli na nakadepende sa paghinga; ibinalik ng 5-aminosalicylic acid ang hypoxia at pinahina nito ang paglawak — pero hindi sa mga dagang walang PPAR-γ receptor sa gut lining, ang receptor na pinagdaraanan ng gamot ¹¹. Daga, at umiiral nang gamot sa ulcerative colitis. Ipinapakita nitong totoo ang mekanismo sa modelong iyon. Hindi ito dahilan para uminom ninuman ng mesalamine para baguhin ang microbiome.

Ano ang hindi ibig sabihin nito

Kung bigyan ka ng consumer na gut test ng mataas na porsiyento ng Pseudomonadota, hindi iyon diyagnosis. Walang napatunayang hangganan na naghihiwalay sa malusog at sa hindi, gumagalaw ang numero kasabay ng paraan ng pagkuha, at — kung tama ang mekanismo ng oxygen — nakaupo ang pagdami sa ilalim ng agos ng nagulong gut lining sa halip na sa itaas nito ³. Ang pagbasa ay alarma ng usok, hindi ang sunog.

Ang tapat na buod ang pinakawalang drama. Pinapakain ng phylum na ito ang mga pananim, gumagawa ito ng nitrite sa bibig mo, inihahanda nito ang colon ng bagong silang, at nagbibigay din ito ng ilan sa pinakadelikadong pathogen na hinaharap ng medisina. Normal ang pagkakaroon. Ang linya ng takbo ang may dalang impormasyon — at ang kapaki-pakinabang na tanong ay palaging kung ano ang nangyari sa gut lining na nagpataas sa antas.