Naši geni oblikuju naše crijevne bakterije, pokazuju nova istraživanja

Naši geni oblikuju naše crijevne bakterije, pokazuju nova istraživanja

Većina studija pokazuje da na naš crijevni mikrobiom - neprestano mijenjajuću se „prašumu“ bakterija koje žive u našim crijevima - utječe prvenstveno naš način života, uključujući ono što jedemo ili lijekove koje uzimamo.

No, studija Sveučilišta Notre Dame otkrila je mnogo veću genetsku komponentu u igri nego što je to nekoć bilo poznato.

U studiji, objavljenoj nedavno u Znanost, istraživači su otkrili da je većina bakterija u crijevnom mikrobiomu nasljedna nakon promatranja više od 16,000 14 profila crijevnih mikrobioma prikupljenih tijekom XNUMX godina od dugo proučavane populacije babuna u kenijskom Nacionalnom parku Amboseli. Međutim, ta se nasljednost mijenja s vremenom, kroz godišnja doba i s godinama. Tim je također otkrio da je nekoliko svojstava mikrobioma nasljedivih kod babuna također nasljedno i kod ljudi.

„Okoliš igra veću ulogu u oblikovanju mikrobioma od vaših gena, ali ono što čini ova studija odmiče nas od ideje da geni igraju vrlo malu ulogu u mikrobiomu do ideje da geni imaju raširenu, iako malu ulogu, ”Rekla je Elizabeth Archie, profesorica na Odjelu za biološke znanosti i glavna istraživačica studije koja je također povezana s Eck Institutom za globalno zdravlje i Inicijativom za promjenu okoliša.

Mikrobiom crijeva obavlja nekoliko poslova. Osim što pomaže u probavi hrane, stvara ključne vitamine i pomaže u treningu imunološkog sustava. Ovo novo istraživanje prvo je koje je pokazalo konačnu vezu s nasljednošću.

Prethodne studije na mikrobiomu crijeva kod ljudi pokazale su da je samo 5 do 13 posto mikroba naslijedivo, no Archie i istraživački tim pretpostavili su da je mali broj rezultat "trenutnog pristupa" proučavanju mikrobioma crijeva: Sve prethodne studije mjerile su samo mikrobiome točka u vremenu.

U svojoj su studiji istraživači koristili uzorke fekalija iz 585 divljih babuna Amboseli, obično s više od 20 uzoraka po životinji. Profili mikrobioma iz uzoraka pokazali su razlike u prehrani babuna između vlažne i sušne sezone. Prikupljeni uzorci sadržavali su detaljne informacije o domaćinu, uključujući poznate potomke, podatke o uvjetima okoline, socijalnom ponašanju, demografiji i prehrani na razini grupe u vrijeme prikupljanja.

Istraživački tim otkrio je da je 97 posto svojstava mikrobioma, uključujući ukupnu raznolikost i obilje pojedinačnih mikroba, bilo značajno nasljedivo. Međutim, postotak nasljednosti čini se mnogo nižim - na samo 5 posto - kada se uzorci ispituju samo u jednom trenutku, kao što se to radi na ljudima. Ovo naglašava značaj proučavanja uzoraka istog domaćina tijekom vremena.

"To stvarno sugerira da je u ljudskom radu dio razloga što istraživači nisu otkrili da je nasljednost zato što kod ljudi nemaju desetljeće i pol uzoraka fekalija u zamrzivaču i nemaju sve početne domaćine (pojedinačne) informacije koje su im potrebne kako bi izvadili ove detalje ”, rekao je Archie.

Tim je pronašao dokaze da čimbenici okoliša utječu na nasljednost svojstava u crijevnom mikrobiomu. Heritabilnost mikrobioma bila je obično 48 posto viša u sušnoj sezoni nego u mokroj, što se može objasniti raznolijom prehranom babuna tijekom kišne sezone. Prema istraživanju nasljednost se također povećavala s godinama.

Budući da je istraživanje također pokazalo značajan utjecaj okoliša na crijevne mikrobiome kod babuna, njihova su se otkrića složila s prethodnim studijama koje su pokazale da učinci okoliša na varijacije u crijevnom mikrobiomu igraju veću ulogu od aditivnih genetskih učinaka. U kombinaciji s otkrićem genetske komponente, tim planira poboljšati svoje razumijevanje uključenih čimbenika okoliša.

Ali saznanje da su geni u crijevnom mikrobiomu nasljedni otvara vrata za identificiranje mikroba u budućnosti koji su oblikovani genetikom. U budućnosti bi se terapije mogle prilagoditi ljudima na temelju genetske građe njihovog crijevnog mikrobioma.

Projekt Amboseli Baboon, započet 1971. godine, jedno je od najdugovječnijih istraživanja divljih primata na svijetu. Fokusiran na savannah babuon, projekt se nalazi u ekosustavu Amboseli u istočnoj Africi, sjeverno od planine Kilimanjaro. Istraživački timovi pratili su stotine babuna u nekoliko društvenih skupina tijekom cijelog svog života. Trenutno istraživači prate oko 300 životinja, ali su sakupili podatke o povijesti života na više od 1,500 životinja.