Naše geny formují naše střevní bakterie, ukazuje nový výzkum

Naše geny formují naše střevní bakterie, ukazuje nový výzkum

Náš střevní mikrobiom - neustále se měnící „deštný prales“ bakterií žijících v našich střevech - je primárně ovlivněn naším životním stylem, včetně toho, co jíme, nebo léků, které užíváme, většina studií ukazuje.

Studie University of Notre Dame však zjistila, že ve hře je mnohem větší genetická složka, než byla kdysi známá.

Ve studii, která byla nedávno zveřejněna v VědaVědci zjistili, že většina bakterií ve střevním mikrobiomu je dědičná poté, co se podívali na více než 16,000 14 profilů střevních mikrobiomů shromážděných během XNUMX let z dlouho studované populace paviánů v kenském národním parku Amboseli. Tato dědičnost se však v průběhu času, v průběhu ročních období as věkem mění. Tým také zjistil, že několik rysů mikrobiomu dědičných u paviánů je dědičných také u lidí.

"Prostředí hraje při formování mikrobiomu větší roli než vaše geny, ale to, co tato studie dělá, je posunutí nás od myšlenky, že geny hrají v mikrobiomu velmi malou roli, k myšlence, že geny hrají všudypřítomnou, i když malou roli, ”Řekla Elizabeth Archie, profesorka na katedře biologických věd a hlavní řešitelka studie, která je rovněž přidružena k Eck Institute for Global Health a iniciativě pro změnu životního prostředí.

Střevní mikrobiom provádí několik úloh. Kromě toho, že pomáhá při trávení potravy, vytváří základní vitamíny a pomáhá při tréninku imunitního systému. Tento nový výzkum jako první ukazuje definitivní souvislost s dědičností.

Předchozí studie o střevním mikrobiomu u lidí ukázaly, že pouze 5 až 13 procent mikrobů bylo dědičných, ale Archie a výzkumný tým předpokládali, že nízký počet je výsledkem „momentkového“ přístupu ke studiu střevního mikrobiomu: Všechny předchozí studie měřily pouze mikrobiomy najednou bod v čase.

Ve své studii vědci použili fekální vzorky od 585 divokých paviánů Amboseli, obvykle s více než 20 vzorky na zvíře. Profily mikrobiomu ze vzorků ukázaly rozdíly ve stravě paviánů mezi vlhkým a suchým obdobím. Shromážděné vzorky obsahovaly podrobné informace o hostiteli, včetně známých potomků, údajů o podmínkách prostředí, sociálním chování, demografii a stravě na úrovni skupiny v době sběru.

Výzkumný tým zjistil, že 97 procent rysů mikrobiomu, včetně celkové rozmanitosti a množství jednotlivých mikrobů, bylo významně dědičných. Procento dědičnosti se však jeví mnohem nižší - až na pouhých 5 procent - když se vzorky testují pouze v jednom časovém okamžiku, jako je tomu u lidí. To zdůrazňuje význam studia vzorků od stejného hostitele v průběhu času.

"To ve skutečnosti naznačuje, že v lidské práci je jedním z důvodů, proč vědci nezjistili, že dědičnost spočívá v tom, že u lidí nemají v mrazáku deset let a polovinu vzorků stolice a nemají všechny počáteční hostitele." (individuální) informace, které potřebují k uklidnění těchto podrobností, “řekl Archie.

Tým našel důkaz, že faktory prostředí ovlivňují dědičnost znaků ve střevním mikrobiomu. Dědičnost mikrobiomu byla v období sucha obvykle o 48 procent vyšší než v mokru, což lze vysvětlit rozmanitější stravou paviánů během období dešťů. Dědičnost se podle studie také zvyšovala s věkem.

Vzhledem k tomu, že výzkum také ukázal významný dopad prostředí na střevní mikrobiomy u paviánů, jejich nálezy souhlasily s předchozími studiemi, které ukazují, že vlivy prostředí na změnu střevního mikrobiomu hrají větší roli než aditivní genetické účinky. V kombinaci s objevem genetické složky tým plánuje zdokonalit své chápání příslušných faktorů prostředí.

Vědět, že geny ve střevním mikrobiomu jsou dědičné, však v budoucnu otevírá dveře k identifikaci mikrobů, které jsou formovány genetikou. V budoucnu by mohly být terapie přizpůsobeny lidem na základě genetického složení jejich střevního mikrobiomu.

Projekt Amboseli Pavián, který byl zahájen v roce 1971, je jednou z nejdelších studií divokých primátů na světě. Projekt je zaměřen na paviána savany a nachází se v ekosystému Amboseli ve východní Africe, severně od hory Kilimandžáro. Výzkumné týmy během celého života sledovaly stovky paviánů v několika sociálních skupinách. Vědci v současné době monitorují přibližně 300 zvířat, ale shromáždili informace o historii života na více než 1,500 zvířatech.