Nové výskumy ukazujú, že naše gény formujú naše črevné baktérie

Nové výskumy ukazujú, že naše gény formujú naše črevné baktérie

Náš črevný mikrobióm - neustále sa meniaci „dažďový prales“ baktérií žijúcich v našich črevách - ovplyvňuje predovšetkým náš životný štýl, vrátane toho, čo jeme, alebo liekov, ktoré užívame, ukazuje väčšina štúdií.

Štúdia University of Notre Dame však zistila, že v hre je oveľa väčšia genetická zložka, ako sa doteraz vedelo.

V štúdii publikovanej nedávno v vedaVedci zistili, že väčšina baktérií v črevnom mikrobióme je dedičná po preskúmaní viac ako 16,000 14 profilov črevných mikrobiómov zhromaždených počas XNUMX rokov z dlho skúmanej populácie paviánov v kenskom národnom parku Amboseli. Táto dedičnosť sa však mení v priebehu času, v priebehu ročných období a s vekom. Tím tiež zistil, že niekoľko znakov mikrobiómu dedičných u paviánov je dedičných aj u ľudí.

„Prostredie zohráva pri formovaní mikrobiómu väčšiu úlohu ako vaše gény, ale táto štúdia nás posúva ďalej od myšlienky, že gény hrajú v mikrobióme veľmi malú rolu, k myšlienke, že gény hrajú všadeprítomnú, aj keď malú úlohu, ”Povedala Elizabeth Archie, profesorka na katedre biologických vied a hlavná riešiteľka štúdie, ktorá je tiež pridružená k Eckovmu inštitútu pre globálne zdravie a iniciatívu pre zmenu životného prostredia.

Črevný mikrobióm vykonáva niekoľko úloh. Okrem toho, že pomáha pri trávení potravy, vytvára základné vitamíny a pomáha pri trénovaní imunitného systému. Tento nový výskum ako prvý ukazuje definitívne spojenie s dedičnosťou.

Predchádzajúce štúdie o črevnom mikrobióme u ľudí preukázali, že iba 5 až 13 percent mikróbov je dedičných, ale Archie a výskumný tím predpokladali, že nízky počet je výsledkom „okamžitého“ prístupu k štúdiu črevného mikrobiómu: Všetky predchádzajúce štúdie merali iba mikrobiómy naraz bod v čase.

Vedci vo svojej štúdii použili vzorky stolice od 585 divých paviánov Amboseli, zvyčajne s viac ako 20 vzorkami na zviera. Profily mikróbov zo vzoriek preukázali odchýlky v strave paviánov medzi obdobím vlhkého a suchého obdobia. Zhromaždené vzorky obsahovali podrobné informácie o hostiteľovi, vrátane známych potomkov, údajov o podmienkach prostredia, sociálnom správaní, demografii a skupinovej strave v čase odberu.

Vedecký tím zistil, že 97 percent znakov mikrobiómu vrátane celkovej rozmanitosti a množstva jednotlivých mikróbov bolo významne dedičných. Percento dedičnosti sa však javí oveľa nižšie - až na iba 5 percent - keď sa vzorky testujú iba z jedného časového bodu, ako je to u ľudí. To zdôrazňuje význam štúdia vzoriek od toho istého hostiteľa v priebehu času.

"To skutočne naznačuje, že v ľudskej práci je jedným z dôvodov, prečo vedci nezistili, že dedičnosť spočíva v tom, že u ľudí nemajú v mrazničke desaťročie a polovicu fekálnych vzoriek a nemajú všetkých pôvodných hostiteľov." (individuálne) informácie, ktoré potrebujú na zverejnenie týchto podrobností, “uviedol Archie.

Tím našiel dôkazy, že faktory prostredia ovplyvňujú dedičnú vlastnosť v črevnom mikrobióme. Dedičnosť mikrobiómov bola v suchom období zvyčajne o 48 percent vyššia ako v mokrom období, čo sa dá vysvetliť rozmanitejšou stravou paviánov počas obdobia dažďov. Podľa štúdie sa dedičnosť tiež zvyšovala s vekom.

Pretože výskum tiež ukázal významný vplyv životného prostredia na črevné mikrobiómy u paviánov, ich zistenia sa zhodovali s predchádzajúcimi štúdiami, ktoré ukazujú, že vplyv prostredia na zmeny v črevnom mikrobióme má väčšiu úlohu ako aditívne genetické účinky. V kombinácii s objavom genetickej zložky tím plánuje zdokonaliť svoje chápanie zúčastnených faktorov prostredia.

Vedieť, že gény v črevnom mikrobióme sú dedičné, však otvára dvere k identifikácii mikróbov v budúcnosti, ktoré sú formované genetikou. V budúcnosti by mohli byť terapie šité na mieru ľuďom na základe genetickej výbavy ich črevného mikrobiómu.

Projekt Amboseli Pavián, ktorý sa začal v roku 1971, je jednou z najdlhšie trvajúcich štúdií divých primátov na svete. Projekt zameraný na paviána savany sa nachádza v ekosystéme Amboseli vo východnej Afrike, severne od hory Kilimandžáro. Vedecké tímy sledovali počas celého života stovky paviánov v niekoľkých sociálnych skupinách. Vedci v súčasnosti monitorujú okolo 300 zvierat, avšak zhromaždili informácie o histórii života na viac ako 1,500 XNUMX zvieratách.