Τα γονίδια μας διαμορφώνουν τα βακτήρια του εντέρου μας, σύμφωνα με νέες έρευνες

Τα γονίδια μας διαμορφώνουν τα βακτήρια του εντέρου μας, σύμφωνα με νέες έρευνες

Το μικρόβιο του εντέρου μας - το συνεχώς μεταβαλλόμενο "τροπικό δάσος" των βακτηρίων που ζουν στο έντερο μας - επηρεάζεται κυρίως από τον τρόπο ζωής μας, συμπεριλαμβανομένων των όσων τρώμε ή των φαρμάκων που παίρνουμε, δείχνουν οι περισσότερες μελέτες.

Ωστόσο, μια μελέτη του Πανεπιστημίου της Νοτρ Νταμ βρήκε πολύ μεγαλύτερη γενετική συνιστώσα στο παιχνίδι από ό, τι κάποτε ήταν γνωστό.

Στη μελέτη, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο Επιστήμη, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα περισσότερα βακτήρια στο μικρόβιο του εντέρου είναι κληρονομικά αφού εξέτασαν περισσότερα από 16,000 προφίλ μικροβίου του εντέρου που συλλέχθηκαν πάνω από 14 χρόνια από έναν μακρόχρονο πληθυσμό μπαμπουίνων στο Εθνικό Πάρκο Amboseli της Κένυας. Ωστόσο, αυτή η κληρονομικότητα αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, σε όλες τις εποχές και με την ηλικία. Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι πολλά από τα χαρακτηριστικά του μικροβίου κληρονομικά σε μπαμπουίνους είναι επίσης κληρονομικά στους ανθρώπους.

«Το περιβάλλον παίζει μεγαλύτερο ρόλο στη διαμόρφωση του μικροβίου από τα γονίδιά σας, αλλά αυτό που κάνει αυτή η μελέτη μας απομακρύνει από την ιδέα ότι τα γονίδια διαδραματίζουν πολύ μικρό ρόλο στο μικρόβιο στην ιδέα ότι τα γονίδια διαδραματίζουν διεισδυτικό, αν είναι μικρό, ρόλο, »Είπε η Elizabeth Archie, καθηγήτρια στο Τμήμα Βιολογικών Επιστημών και κύριος ερευνητής της μελέτης, η οποία είναι επίσης συνδεδεμένη με το Eck Institute for Global Health and the Environmental Change Initiative.

Το μικρόβιο του εντέρου εκτελεί πολλές εργασίες. Εκτός από τη βοήθεια στην πέψη των τροφίμων, δημιουργεί βασικές βιταμίνες και βοηθά στην εκπαίδευση του ανοσοποιητικού συστήματος. Αυτή η νέα έρευνα είναι η πρώτη που δείχνει μια οριστική σχέση με την κληρονομικότητα.

Προηγούμενες μελέτες σχετικά με το μικρόβιο του εντέρου στον άνθρωπο έδειξαν ότι μόνο το 5 έως 13 τοις εκατό των μικροβίων ήταν κληρονομικά, αλλά ο Archie και η ερευνητική ομάδα υπέθεσαν ότι ο χαμηλός αριθμός προέκυψε από μια προσέγγιση «στιγμιότυπου» στη μελέτη του μικροβίου του εντέρου: Όλες οι προηγούμενες μελέτες μέτρησαν μόνο τα μικρόβια σημείο στο χρόνο.

Στη μελέτη τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δείγματα κοπράνων από 585 άγριους μπαμπουίνους Amboseli, συνήθως με περισσότερα από 20 δείγματα ανά ζώο. Τα προφίλ μικροβίων από τα δείγματα έδειξαν διαφορές στη διατροφή των μπαμπουίνων μεταξύ υγρών και ξηρών εποχών. Τα συλλεχθέντα δείγματα περιελάμβαναν λεπτομερείς πληροφορίες για τον οικοδεσπότη, συμπεριλαμβανομένων γνωστών απογόνων, δεδομένων σχετικά με τις περιβαλλοντικές συνθήκες, την κοινωνική συμπεριφορά, τη δημογραφία και τη διατροφή σε επίπεδο ομάδας κατά τη στιγμή της συλλογής.

Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι το 97 τοις εκατό των χαρακτηριστικών μικροβίων, συμπεριλαμβανομένης της συνολικής ποικιλομορφίας και της αφθονίας των μεμονωμένων μικροβίων, ήταν σημαντικά κληρονομικά. Ωστόσο, το ποσοστό κληρονομικότητας εμφανίζεται πολύ χαμηλότερο - μόνο σε 5 τοις εκατό - όταν τα δείγματα εξετάζονται μόνο από ένα μόνο χρονικό σημείο, όπως γίνεται στους ανθρώπους. Αυτό τονίζει τη σημασία της μελέτης δειγμάτων από τον ίδιο ξενιστή με την πάροδο του χρόνου.

«Αυτό δείχνει πραγματικά ότι στην ανθρώπινη εργασία, μέρος του λόγου για τον οποίο οι ερευνητές δεν βρήκαν ότι η κληρονομικότητα είναι επειδή στους ανθρώπους δεν έχουν δεκαετία και μισό δείγματα κοπράνων στον καταψύκτη και δεν έχουν όλο τον αρχικό ξενιστή (ατομικές) πληροφορίες που χρειάζονται για να πειράξουν αυτές τις λεπτομέρειες », δήλωσε ο Archie.

Η ομάδα βρήκε στοιχεία ότι περιβαλλοντικοί παράγοντες επηρεάζουν την κληρονομικότητα του μικροβίου του εντέρου. Η κληρονομικότητα των μικροβίων ήταν κατά κανόνα 48% υψηλότερη κατά την περίοδο της ξηρασίας από ό, τι στην υγρή περίοδο, κάτι που μπορεί να εξηγηθεί από την πιο διαφορετική διατροφή των μπαμπουίνων κατά τη διάρκεια της περιόδου των βροχών. Η κληρονομικότητα επίσης αυξήθηκε με την ηλικία, σύμφωνα με τη μελέτη.

Επειδή η έρευνα έδειξε επίσης τη σημαντική επίδραση του περιβάλλοντος στα μικροβιοτικά του εντέρου σε μπαμπουίνους, τα ευρήματά τους συμφώνησαν με προηγούμενες μελέτες που δείχνουν ότι οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις στη διακύμανση του μικροβίου του εντέρου παίζουν μεγαλύτερο ρόλο από τα πρόσθετα γενετικά αποτελέσματα. Σε συνδυασμό με την ανακάλυψη του γενετικού συστατικού, η ομάδα σχεδιάζει να βελτιώσει την κατανόησή της για τους περιβαλλοντικούς παράγοντες που εμπλέκονται.

Αλλά γνωρίζοντας ότι τα γονίδια στο μικρόβιο του εντέρου είναι κληρονομικά ανοίγει την πόρτα στον εντοπισμό μικροβίων στο μέλλον που διαμορφώνονται από τη γενετική. Στο μέλλον, οι θεραπείες θα μπορούσαν να προσαρμοστούν για άτομα με βάση τη γενετική σύνθεση του μικροβίου του εντέρου τους.

Το έργο Amboseli Baboon, που ξεκίνησε το 1971, είναι μια από τις πιο μακροχρόνιες μελέτες άγριων πρωτευόντων στον κόσμο. Επικεντρώθηκε στο μπαμπουί σαβάνας, το έργο βρίσκεται στο οικοσύστημα Amboseli της Ανατολικής Αφρικής, βόρεια του όρους Κιλιμάντζαρο. Ερευνητικές ομάδες έχουν παρακολουθήσει εκατοντάδες μπαμπουίνους σε πολλές κοινωνικές ομάδες καθ 'όλη τη διάρκεια της ζωής τους. Οι ερευνητές παρακολουθούν επί του παρόντος περίπου 300 ζώα, αλλά έχουν συγκεντρώσει πληροφορίες ιστορικού ζωής σε περισσότερα από 1,500 ζώα.