Bacterial association with metals enables <i>in vivo</i> tracking of microbiota using magnetic resonance imaging
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Bacteria constitute a significant part of the biomass of the human microbiota, but their interactions are complex and difficult to replicate outside the host. Exploiting the superior resolution of magnetic resonance imaging (MRI) to examine signal parameters of selected human isolates may allow tracking of their dispersion throughout the body. We investigated longitudinal and transverse MRI relaxation rates and found significant differences between several bacterial strains. Common commensal strains of lactobacilli display notably high MRI relaxation rates, partially explained by outstanding cellular manganese content, while other species contain more iron than manganese. Lactobacillus crispatus show particularly high values, 4-fold greater than any other species; over 10-fold greater signal than relevant tissue background; and a linear relationship between relaxation rate and fraction of live cells. Different bacterial strains have detectable, repeatable MRI relaxation rates that in future may enable tracking of their persistence in the human body for enhanced molecular imaging. IMPORTANCE To understand how spatial and temporal distribution of microbiota impact human health, dynamic tools for monitoring microbiota landscapes inside the host are needed. Particularly when considering the complexity of the gastrointestinal tract and the microbiota that dwell within, tools for monitoring deep segments of the gut non-invasively are required. Medical imaging provides solutions that enable the study of microorganisms in their preferred niche regardless of health status. To bootstrap this technology, we investigated the magnetic resonance imaging (MRI) properties of bacterial isolates and showed that outstanding signal detection is an inherent property of several strains. Among these, we showed that bacteria relying on manganese metabolism have an MRI characteristic that is distinct from mammalian cells. Our findings will lead to direct and safe imaging of bacteria; influence how we monitor both infection and gut health; and help direct the use of antibiotics to curtail the growing threat of antibiotic resistance.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».