Nowe badania pokazują, że nasze geny kształtują nasze bakterie jelitowe

Nowe badania pokazują, że nasze geny kształtują nasze bakterie jelitowe

Większość badań pokazuje, że na nasz mikrobiom jelitowy – stale zmieniający się „las deszczowy” bakterii żyjących w naszych jelitach – wpływa przede wszystkim nasz styl życia, w tym to, co jemy i przyjmowane leki. Ale badania przeprowadzone przez University of Notre Dame wykazały, że w grę wchodzi znacznie większy składnik genetyczny, niż kiedyś było to znane. W badaniu, opublikowanym niedawno w Science, naukowcy odkryli, że większość bakterii w mikrobiomie jelitowym jest dziedziczna po przeanalizowaniu ponad 16 000 profili mikrobiomu jelitowego zebranych w ciągu 14 lat od długo badanej populacji pawianów w kenijskim Parku Narodowym Amboseli. Jednak ta dziedziczność zmienia się w czasie, w zależności od pory roku i wieku. Zespół odkrył również, że kilka cech mikrobiomu dziedzicznych u pawianów jest również dziedzicznych u ludzi. „Środowisko odgrywa większą rolę w kształtowaniu mikrobiomu niż twoje geny, ale to badanie odsuwa nas od idei, że geny odgrywają bardzo małą rolę w mikrobiomie, do idei, że geny odgrywają wszechobecną, choć niewielką, rolę. ” powiedziała Elizabeth Archie, profesor na Wydziale Nauk Biologicznych i główny badacz w badaniu, która jest również powiązana z Eck Institute for Global Health i Environmental Change Initiative. Mikrobiom jelitowy wykonuje kilka zadań. Oprócz wspomagania trawienia pokarmu, tworzy niezbędne witaminy i wspomaga trening układu odpornościowego. Te nowe badania są pierwszymi, które pokazują definitywny związek z dziedzicznością. Wcześniejsze badania nad mikrobiomem jelitowym u ludzi wykazały, że tylko 5 do 13 procent drobnoustrojów było dziedzicznych, ale Archie i zespół badawczy postawili hipotezę, że niska liczba wynika z „migawkowego” podejścia do badania mikrobiomu jelitowego: wszystkie wcześniejsze badania mierzyły mikrobiomy tylko w jednym punkt w czasie. W swoich badaniach naukowcy wykorzystali próbki kału od 585 dzikich pawianów Amboseli, zwykle ponad 20 próbek na zwierzę. Profile mikrobiomu z próbek wykazały różnice w diecie pawianów między porami suchymi i mokrymi. Zebrane próbki zawierały szczegółowe informacje o żywicielu, w tym znanych potomkach, dane dotyczące warunków środowiskowych, zachowań społecznych, demografii i diety na poziomie grupy w momencie pobrania. Zespół badawczy odkrył, że 97 procent cech mikrobiomu, w tym ogólna różnorodność i obfitość poszczególnych drobnoustrojów, było w znacznym stopniu dziedziczne. Jednak procent odziedziczalności wydaje się znacznie niższy – do zaledwie 5 procent – ​​gdy próbki są testowane tylko z jednego punktu w czasie, tak jak ma to miejsce u ludzi. Podkreśla to znaczenie badania próbek od tego samego gospodarza w czasie. „To naprawdę sugeruje, że w pracy z ludźmi jednym z powodów, dla których naukowcy nie odkryli, że odziedziczalność jest to, że u ludzi nie mają dziesięciu i połowy próbek kału w zamrażarce i nie mają wszystkich pierwotnych gospodarzy (indywidualne) informacje, których potrzebują, aby wydobyć te szczegóły ”- powiedział Archie. Zespół znalazł dowody na to, że czynniki środowiskowe wpływają na dziedziczność cech w mikrobiomie jelitowym. Odziedziczalność mikrobiomu była zazwyczaj o 48 procent wyższa w porze suchej niż w mokrym, co można wyjaśnić bardziej zróżnicowaną dietą pawianów w porze deszczowej. Według badań odziedziczalność wzrastała również wraz z wiekiem. Ponieważ badania wykazały również znaczący wpływ środowiska na mikrobiomy jelitowe u pawianów, ich odkrycia zgadzają się z wcześniejszymi badaniami pokazującymi, że wpływ środowiska na zmienność mikrobiomu jelitowego odgrywa większą rolę niż addytywne efekty genetyczne. W połączeniu z odkryciem komponentu genetycznego zespół planuje pogłębić swoją wiedzę na temat zaangażowanych czynników środowiskowych. Ale świadomość, że geny w mikrobiomie jelitowym są dziedziczne, otwiera drzwi do identyfikacji drobnoustrojów w przyszłości, które są kształtowane przez genetykę. W przyszłości terapie mogą być dostosowane do potrzeb ludzi w oparciu o strukturę genetyczną ich mikrobiomu jelitowego. Projekt Amboseli Baboon, rozpoczęty w 1971 roku, jest jednym z najdłużej prowadzonych badań dzikich naczelnych na świecie. Projekt skoncentrowany na pawianie sawannowym zlokalizowany jest w ekosystemie Amboseli w Afryce Wschodniej, na północ od Kilimandżaro. Zespoły badawcze śledziły setki pawianów w kilku grupach społecznych w ciągu całego ich życia. Naukowcy monitorują obecnie około 300 zwierząt, ale zgromadzili informacje o historii życia ponad 1500 zwierząt. Badania zostały sfinansowane przez Narodową Fundację Nauki.
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez Uniwersytet Notre Dame. Oryginał napisany przez Deannę Csomo McCool. Uwaga: Treść można edytować pod kątem stylu i długości.

science