Badania nad wpływem składu mikrobiomu jelitowego na zdrowie człowieka stale się rozwijają. Teraz było pomiędzy Przeanalizowano odchody ludzkie sprzed 1000 i 2000 lat znalezione w suchych jaskiniach w północnym Meksyku i Utah. Dane stanowią ważny zasób ewolucja bakterii do badania i badania biologicznego rozprzestrzeniania się chorób przewlekłych na przestrzeni dziejów. Badanie, opublikowane w czasopiśmie Nature, jest pierwszym, które ujawniło nowe typy drobnoustrojów.
Starożytny mikrobiom – odpowiedź na aktualne pytania?
Mikrobiom to zbiór bilionów mikroorganizmów żyjących w naszych ciałach i na nich. Składa się głównie z bakterii, ale zawiera także grzyby, wirusy i bakterie pierwotne. Mikrobiom jelitowy może być przekazywany przez wiele pokoleń, ale może zostać zmieniony pod wpływem czynników zewnętrznych, takich jak leczenie antybiotykami lub zmiany w diecie (1, 2).
Ta elastyczność mikrobiomu jest z jednej strony korzystna, ponieważ oferuje potencjalną możliwość leczenia chorób związanych z mikrobiomem. Ale reprezentuje także słaby punkt: Życie przemysłowe, które charakteryzuje się głównie ubogą w błonnik i niezbilansowaną dietą, powoduje pogorszenie mikrobiomu jelitowego (3, 4). Zmniejsza się różnorodność bakterii w populacjach przemysłowych, co jest ściśle powiązane z chorobami przewlekłymi, takimi jak otyłość i choroby autoimmunologiczne (5).
Różnorodność bakterii w populacjach przemysłowych zmniejsza się
Jak zmieniał się mikrobiom jelitowy na przestrzeni czasu?
Wyniki analizy skamieniałych odchodów były możliwe dzięki zastosowaniu sekwencjonowania DNA cenne spostrzeżenia na temat składu bakteryjnego z czasów przed industrializacją. Zespół badawczy zrekonstruował odchody, które mają od 1000 do 2000 lat, i porównał je z dzisiejszymi próbkami pobranymi od populacji uprzemysłowionych i nieuprzemysłowionych. Czy ludzki mikrobiom jest zagrożony wyginięciem? Poprzednie badania wykazały, że to, co było dla nas zdrowe setki lat temu, jest nadal zdrowe dla nas dzisiaj. Rdzenni mieszkańcy żyjący z dala od jakiejkolwiek cywilizacji nadal jedzą różnorodne rośliny i błonnik. Dzięki tej różnorodności pożywienia ich flora jelitowa charakteryzuje się również znacznie większym zróżnicowaniem. Wiele badań udowodniło już, że zróżnicowany mikrobiom jest korzystny i może zapobiegać chorobom. Jednak mała różnorodność była powiązana z różnymi chorobami, takimi jak otyłość czy biegunka. (6)
Ciekawy przykład Hadza to mikrobiom o dużej różnorodności – rdzenni mieszkańcy Tanzanii. Należą do ostatnich społeczeństw łowiecko-zbierackich na Ziemi głównie produkty sezonowe strawiony. Nie tylko dieta, ale także bakterie jelitowe zmieniają się cyklicznie i dostosowują. Flora jelitowa Hadza jest niezwykle różnorodna. Choroby cywilizacyjne nie występują u tego ludu lub występują bardzo rzadko. Kluczem do tej kompozycji najwyraźniej jest odżywianie. Okazało się, że jelita w krajach uprzemysłowionych są zaludnione bardzo różnie - mniej różnorodne . Ponieważ nie jesteśmy uzależnieni od sezonowych dostaw żywności, ekosystem drobnoustrojów w jelitach pozostaje taki sam przez cały rok. Istnieją dowody na to, że zbiorowisko jelit składające się z mniejszej liczby gatunków stwarza większe ryzyko wystąpienia takich chorób. (7)
The Analiza mikrobiomu myBioma pozwala dowiedzieć się, jaki jest skład drobnoustrojów i jakie bakterie żyją w jelitach. Otrzymujesz ogólny obraz wszechświata jelitowego i znaczący wgląd w stan zdrowia. W zależności od wyników otrzymasz zalecenia dietetyczne, np. mające na celu optymalizację różnorodności i bogactwa gatunkowego.
Rekonstrukcja skamieniałego mikrobiomu jelitowego człowieka
Aby przeanalizować zestaw skamieniałości, małe kawałki ponownie uwodniono, aby uzyskać lepsze ślady bakterii. W sumie zrekonstruowano 498 genomów drobnoustrojów 181 faktycznie pochodziło z jelita . 158 genomów udało się przypisać do określonego typu bakterii jelitowych, co naukowcy porównali z 789 mikrobiomami jelitowymi współczesnego człowieka. Wynik: Chociaż mikrobiom kopalny był bardziej podobny do mikrobiomu populacji nieuprzemysłowionych, zawierał również 61 genomów, które do tej pory były zupełnie nieznane nauce. 39 procent W dzisiejszych próbkach kału w ogóle nie znaleziono kopalnego mikrobiomu jelitowego.
Mniejsza różnorodność – większe ryzyko chorób?
Czy utrata różnorodności mikrobiomu jelitowego może być przyczyną coraz częstszego występowania chorób cywilizacyjnych, takich jak przewlekłe zapalenie jelit czy alergie? Całkiem możliwe. Istnieje wiele dowodów na to, że skład mikrobiomu jelitowego stwarza większe ryzyko wystąpienia takich chorób . Ponieważ coraz więcej ludzi na całym świecie przenosi się do miast i prowadzi nowoczesny styl życia, tendencja ta może się tylko nasilić w przyszłości. Konieczne są przyszłe badania, aby lepiej zrozumieć ludzki mikrobiom, co mogłoby pomóc w opracowaniu nowych metod leczenia chorób. Badania mogą również pomóc w opracowaniu metod przywracania obecnego mikrobiomu jelitowego do jego pierwotnego, odpowiedniego dla gatunku stanu. Jesteśmy podekscytowani!
Referencje
- Rekonstrukcja starożytnych genomów drobnoustrojów z ludzkiego jelita: https://www.nature.com/articles/s41586-021-03532-0
- Tett A, Huang KD, Asnicar F, Fehlner-Peach H, Pasolli E, Karcher N, Armanini F, Manghi P, Bonham K, Zolfo M, De Filippis F, Magnabosco C, Bonneau R, Lusingu J, Amuasi J, Reinhard K , Rattei T, Boulund F, Engstrand L, Zink A, Collado MC, Littman DR, Eibach D, Ercolini D, Rota-Stableli O, Huttenhower C, Maixner F, Segata N. Kompleks Prevotella copri obejmuje cztery odrębne klady niedostatecznie reprezentowane w zachodnich populacja. Mikrob gospodarz komórkowy. 13 listopada 2019;26(5):666-679.e7. doi: 10.1016/j.chom.2019.08.018. Epub 2019, 10 października. PMID: 31607556; PMCID: PMC6854460.
- Sonnenburg ED, Sonnenburg JL. Mikroflora jelitowa przodków i uprzemysłowiona oraz implikacje dla zdrowia ludzkiego. Nat Rev Microbiol. Czerwiec 2019;17(6):383-390. doi: 10.1038/s41579-019-0191-8. PMID: 31089293.
- Kang DD, Li F, Kirton E, Thomas A, Egan R, An H, Wang Z. MetaBAT 2: adaptacyjny algorytm kategoryzacji umożliwiający solidną i wydajną rekonstrukcję genomu na podstawie zespołów metagenomu. Peer J. 26 lipca 2019 r.; 7: e7359. doi: 10.7717/peerj.7359. PMID: 31388474; PMCID: PMC6662567.
- Parki DH, Rinke C, Chuvochina M, Chaumeil PA, Woodcroft BJ, Evans PN, Hugenholtz P, Tyson GW. Odzyskanie prawie 8000 genomów złożonych z metagenomu znacznie rozszerza drzewo życia. Nat Mikrobiol. 2017 lis;2(11):1533-1542. doi: 10.1038/s41564-017-0012-7. Epub 2017, 11 września. Errata w: Nat Microbiol. 12 grudnia 2017 r.;: PMID: 28894102.
- Blaser MJ. Teoria zanikania mikroflory i epidemie chorób przewlekłych. Nat Rev Immunol. 27 lipca 2017 r.;17(8):461-463. doi: 10.1038/nri.2017.77. PMID: 28749457.
- Bäckhed F., Fraser CM, Ringel Y. i in. Definiowanie zdrowego mikrobiomu jelitowego człowieka: obecne koncepcje, przyszłe kierunki i zastosowania kliniczne. Mikrob gospodarz komórkowy. 2012;12(5):611-22.
- Smits SA, Leach J, Sonnenburg ED, Gonzalez CG, Lichtman JS, Reid G, Knight R, Manjurano A, Changalucha J, Elias JE, Dominguez-Bello MG, Sonnenburg JL. Sezonowe cykle w mikrobiomie jelitowym łowców-zbieraczy Hadza z Tanzanii. Nauka. 25 sierpnia 2017 r.;357(6353):802-806. doi: 10.1126/science.aan4834. PMID: 28839072; PMCID: PMC5891123.
