Gen kita membentuk bakteri usus kita, penelitian baru menunjukkan

Gen kita membentuk bakteri usus kita, penelitian baru menunjukkan

Mikrobioma usus kita — “hutan hujan” bakteri yang selalu berubah yang hidup di usus kita — terutama dipengaruhi oleh gaya hidup kita, termasuk apa yang kita makan atau obat yang kita minum, sebagian besar penelitian menunjukkan.

Tetapi sebuah penelitian di Universitas Notre Dame telah menemukan komponen genetik yang jauh lebih besar berperan daripada yang pernah diketahui.

Dalam studi yang diterbitkan baru-baru ini di Ilmu, para peneliti menemukan bahwa sebagian besar bakteri dalam mikrobioma usus dapat diturunkan setelah melihat lebih dari 16,000 profil mikrobioma usus yang dikumpulkan selama 14 tahun dari populasi babun yang telah lama dipelajari di Taman Nasional Amboseli Kenya. Namun, heritabilitas ini berubah seiring waktu, lintas musim, dan seiring bertambahnya usia. Tim juga menemukan bahwa beberapa sifat mikrobioma yang diwariskan pada babun juga diturunkan pada manusia.

“Lingkungan memainkan peran yang lebih besar dalam membentuk mikrobioma daripada gen Anda, tetapi apa yang dilakukan penelitian ini adalah menjauhkan kita dari gagasan bahwa gen memainkan peran yang sangat kecil dalam mikrobioma ke gagasan bahwa gen memainkan peran yang meresap, meskipun kecil, ” kata Elizabeth Archie, profesor di Departemen Ilmu Biologi dan peneliti utama studi yang juga berafiliasi dengan Institut Eck untuk Kesehatan Global dan Inisiatif Perubahan Lingkungan.

Mikrobioma usus melakukan beberapa pekerjaan. Selain membantu pencernaan makanan, itu menciptakan vitamin penting dan membantu melatih sistem kekebalan tubuh. Penelitian baru ini adalah yang pertama menunjukkan hubungan definitif dengan heritabilitas.

Studi sebelumnya tentang mikrobioma usus pada manusia menunjukkan hanya 5 hingga 13 persen mikroba yang diwariskan, tetapi Archie dan tim peneliti berhipotesis bahwa jumlah yang rendah dihasilkan dari pendekatan "snapshot" untuk mempelajari mikrobioma usus: Semua penelitian sebelumnya hanya mengukur mikrobioma pada satu. titik waktu.

Dalam studi mereka, para peneliti menggunakan sampel tinja dari 585 babun liar Amboseli, biasanya dengan lebih dari 20 sampel per hewan. Profil mikrobioma dari sampel menunjukkan variasi makanan babon antara musim hujan dan musim kemarau. Sampel yang dikumpulkan mencakup informasi terperinci tentang inang, termasuk keturunan yang diketahui, data tentang kondisi lingkungan, perilaku sosial, demografi, dan diet tingkat kelompok pada saat pengumpulan.

Tim peneliti menemukan bahwa 97 persen sifat mikrobioma, termasuk keragaman keseluruhan dan kelimpahan mikroba individu, secara signifikan diwariskan. Namun, persentase heritabilitas tampak jauh lebih rendah—hingga hanya 5 persen—ketika sampel diuji hanya dari satu titik waktu, seperti yang dilakukan pada manusia. Ini menekankan pentingnya mempelajari sampel dari host yang sama dari waktu ke waktu.

“Ini benar-benar menunjukkan bahwa dalam pekerjaan manusia, sebagian alasan peneliti belum menemukan heritabilitas adalah karena pada manusia mereka tidak memiliki satu setengah dekade sampel tinja di dalam freezer, dan mereka tidak memiliki semua inang awal. informasi (individu) yang mereka butuhkan untuk mengungkap detail ini,” kata Archie.

Tim memang menemukan bukti bahwa faktor lingkungan memengaruhi heritabilitas sifat dalam mikrobioma usus. Heritabilitas mikrobioma biasanya 48 persen lebih tinggi di musim kemarau daripada di musim hujan, yang mungkin dijelaskan oleh pola makan babon yang lebih beragam selama musim hujan. Heritabilitas juga meningkat seiring bertambahnya usia, menurut penelitian.

Karena penelitian ini juga menunjukkan dampak yang signifikan dari lingkungan pada mikrobioma usus pada babun, temuan mereka setuju dengan penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa efek lingkungan pada variasi mikrobioma usus memainkan peran yang lebih besar daripada efek genetik aditif. Dikombinasikan dengan penemuan komponen genetik, tim berencana untuk menyempurnakan pemahamannya tentang faktor lingkungan yang terlibat.

Tetapi mengetahui bahwa gen dalam mikrobioma usus dapat diwariskan membuka pintu untuk mengidentifikasi mikroba di masa depan yang dibentuk oleh genetika. Di masa depan, terapi dapat disesuaikan untuk orang-orang berdasarkan susunan genetik mikrobioma usus mereka.

Proyek Babun Amboseli, yang dimulai pada tahun 1971, adalah salah satu studi terlama tentang primata liar di dunia. Berfokus pada babon sabana, proyek ini berlokasi di ekosistem Amboseli di Afrika Timur, di utara Gunung Kilimanjaro. Tim peneliti telah melacak ratusan babon di beberapa kelompok sosial selama hidup mereka. Para peneliti saat ini memantau sekitar 300 hewan, tetapi telah mengumpulkan informasi sejarah kehidupan lebih dari 1,500 hewan.

Detonic