Virus biasanya dikaitkan dengan penyakit. Tetapi tubuh kita penuh dengan bakteri dan virus yang terus berkembang biak dan berinteraksi satu sama lain di saluran pencernaan kita. Meskipun kami telah mengetahui selama beberapa dekade bahwa bakteri usus pada anak kecil sangat penting untuk melindungi mereka dari penyakit kronis di kemudian hari, pengetahuan kami tentang banyak virus yang ditemukan di sana sangat minim.
Beberapa tahun yang lalu, ini memberi profesor Universitas Kopenhagen Dennis Sandris Nielsen ide untuk menggali lebih dalam pertanyaan ini. Akibatnya, tim peneliti dari COPSAC (Copenhagen Prospective Studies on Asthma in Childhood) dan Departemen Ilmu Pangan di UCPH, antara lain, menghabiskan waktu lima tahun untuk mempelajari dan memetakan isi popok dari 647 anak usia satu tahun Denmark yang sehat.
“Kami menemukan virus tak dikenal dalam jumlah yang luar biasa dalam kotoran bayi-bayi ini. Bukan hanya ribuan spesies virus baru – tetapi yang mengejutkan kami, virus tersebut mewakili lebih dari 200 keluarga virus yang belum dapat dideskripsikan. Artinya, sejak awal dalam hidup, anak-anak yang sehat terombang-ambing dengan keragaman virus usus yang ekstrem, yang mungkin berdampak besar pada apakah mereka mengembangkan berbagai penyakit di kemudian hari,” kata Profesor Dennis Sandris Nielsen dari Departemen Ilmu Pangan, penulis senior dari makalah penelitian tentang studi tersebut, sekarang diterbitkan di Nature Microbiology.
Para peneliti menemukan dan memetakan total 10.000 spesies virus dalam kotoran anak-anak – sepuluh kali lebih besar dari jumlah spesies bakteri pada anak yang sama. Spesies virus ini tersebar di 248 famili virus yang berbeda, yang sebelumnya hanya 16 yang diketahui. Para peneliti menamai 232 keluarga virus yang tidak diketahui yang tersisa setelah anak-anak yang popoknya memungkinkan penelitian ini. Akibatnya, keluarga virus baru memasukkan nama seperti Sylvesterviridae, Rigmorviridae dan Tristanviridae.
Virus bakteri adalah sekutu kita
Ini adalah pertama kalinya gambaran sistematis tentang keanekaragaman virus usus telah disusun. Ini memberikan dasar yang sama sekali baru untuk menemukan pentingnya virus bagi mikrobioma dan pengembangan sistem kekebalan kita. Hipotesis kami adalah bahwa, karena sistem kekebalan belum belajar untuk memisahkan gandum dari sekam pada usia satu tahun, kekayaan spesies virus usus yang luar biasa tinggi muncul, dan kemungkinan diperlukan untuk melindungi dari penyakit kronis seperti asma dan diabetes di kemudian hari. dalam hidup.”
Shiraz Shah, penulis pertama dan peneliti senior di COPSAC
Sembilan puluh persen dari virus yang ditemukan oleh para peneliti adalah virus bakteri – dikenal sebagai bakteriofag. Virus ini memiliki bakteri sebagai inangnya dan tidak menyerang sel anak itu sendiri, artinya tidak menyebabkan penyakit. Hipotesisnya adalah bahwa bakteriofag terutama berfungsi sebagai sekutu:
“Kami bekerja dari asumsi bahwa bakteriofag sebagian besar bertanggung jawab untuk membentuk komunitas bakteri dan fungsinya dalam sistem usus kita. Beberapa bakteriofag dapat menyediakan bakteri inangnya dengan sifat yang membuatnya lebih kompetitif dengan mengintegrasikan genomnya sendiri ke dalam genom bakteri. ini terjadi, bakteriofag kemudian dapat meningkatkan kemampuan bakteri untuk menyerap misalnya berbagai karbohidrat, sehingga memungkinkan bakteri memetabolisme lebih banyak hal,” jelas Dennis Sandris Nielsen, yang melanjutkan:
“Sepertinya bakteriofag juga membantu menjaga keseimbangan mikrobioma usus dengan menjaga populasi bakteri individu, yang memastikan bahwa tidak ada terlalu banyak spesies bakteri tunggal dalam ekosistem. Ini mirip dengan populasi singa dan kijang di sabana.”
Shiraz Shah menambahkan:
“Sebelumnya, komunitas riset sebagian besar berfokus pada peran bakteri dalam kaitannya dengan kesehatan dan penyakit. Tetapi virus adalah kaki ketiga dari tinja dan kita perlu mempelajarinya lebih lanjut. Virus, bakteri, dan sistem kekebalan kemungkinan besar berinteraksi dan memengaruhi satu sama lain dalam beberapa jenis keseimbangan. Setiap ketidakseimbangan dalam hubungan ini kemungkinan besar meningkatkan risiko penyakit kronis.”
Sepuluh persen virus yang ditemukan pada anak-anak adalah eukariotik – yaitu, mereka menggunakan sel manusia sebagai inang. Ini bisa menjadi teman dan musuh bagi kita:
“Sangat mengejutkan bahwa semua anak berlarian dengan 10-20 jenis virus ini yang menginfeksi sel manusia. Jadi, ada infeksi virus yang terus-menerus terjadi, yang tampaknya tidak membuat mereka sakit. Kami hanya tahu sedikit tentang apa yang sebenarnya berperan. Dugaan saya adalah bahwa mereka penting untuk melatih sistem kekebalan kita untuk mengenali infeksi nanti. Tetapi mungkin juga mereka merupakan faktor risiko penyakit yang belum kita temukan, “kata Dennis Sandris Nielsen.
Bisa memainkan peran penting dalam penyakit radang
Para peneliti belum menemukan dari mana asal banyak virus pada anak usia satu tahun. Jawaban terbaik mereka sejauh ini adalah lingkungan:
“Usus kita steril sampai kita lahir. Selama kelahiran, kita terpapar bakteri dari ibu dan lingkungan. Kemungkinan beberapa virus pertama datang bersamaan dengan bakteri awal ini, sementara banyak lainnya masuk kemudian melalui jari yang kotor. hewan peliharaan, kotoran yang dimasukkan anak-anak ke mulut mereka, dan hal-hal lain di lingkungan,” kata Dennis Sandris Nielsen.
Seperti yang ditunjukkan Shiraz Shah, seluruh bidang penelitian menunjukkan masalah kesehatan global yang sangat besar:
“Banyak penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar penyakit kronis yang kita kenal – dari radang sendi hingga depresi – memiliki komponen peradangan. Artinya, sistem kekebalan tidak berfungsi sebagaimana mestinya – yang mungkin karena itu ‘ tidak terlatih dengan baik. Jadi, jika kita belajar lebih banyak tentang peran yang dimainkan bakteri dan virus dalam sistem kekebalan tubuh yang terlatih dengan baik, diharapkan dapat mengarahkan kita untuk dapat menghindari banyak penyakit kronis yang menimpa begitu banyak orang saat ini.”
Kelompok penelitian telah mulai menyelidiki peran virus usus dalam kaitannya dengan sejumlah penyakit berbeda yang terjadi pada masa kanak-kanak, seperti asma dan ADHD.
Sumber:
Universitas Kopenhagen – Fakultas Sains
Referensi jurnal:
Syah, SA, dkk. (2023). Memperluas keragaman virus yang diketahui dalam usus bayi yang sehat. Mikrobiologi Alam. doi.org/10.1038/s41564-023-01345-7.