Tilsynelatende identiske bakterier kan ha en annen effekt

Tarmmikrobiomet vårt - komplementet til bakterier vi bærer rundt i tarmen - har vært knyttet til alt fra fedme og diabetes til hjertesykdom og til og med nevrologiske lidelser og kreft. I de senere år, forskere har sortert gjennom flere bakteriearter som befolker mikrobiomet, spør hvem av dem som kan være involvert i spesifikke lidelser. Men et papir publisert i dag i Natur tok et nytt spørsmål:"Hva om den samme mikroben er forskjellig hos forskjellige mennesker?"

Det har lenge vært kjent at genomene til mikrober ikke er fikset fra fødselen, som vår er. De er i stand til å miste noen av genene sine, utveksle gener med andre mikroorganismer, eller få nye fra miljøet. Og dermed, en detaljert sammenligning av genomene til tilsynelatende identiske bakterier vil avsløre sekvenser av DNA som forekommer i ett genom og ikke andre, eller muligens sekvenser som bare vises en gang i en og flere ganger i andre. Disse forskjellene kalles strukturelle varianter. Strukturelle varianter - selv små - kan utmønte seg i store forskjeller i måten mikrober interagerer med sine menneskelige verter. En variant kan være forskjellen mellom en godartet og en patogen tilstedeværelse, eller det kan gi bakterier resistens mot antibiotika.

Drs. David Zeevi og Tal Korem, opprinnelig i laboratoriet til prof. Eran Segal ved Weizmann Institute of Science og deretter i deres nåværende stillinger ved Rockefeller og Columbia Universities, utviklet algoritmer som systematisk identifiserer strukturelle varianter på tvers av tarmmikrobiomer hos mennesker. Forskerne begynte med mikrobiomer fra nesten 900 israelske fag, der de lyktes i å identifisere over 7, 000 varianter. Neste, de dannet et samarbeid med nederlandske forskere fra University of Groningen, i Nederland, og de så etter disse variantene i mikrobiomene til en stor gruppe nederlandske fag. De fleste av de strukturelle variantene de hadde identifisert i de israelske fagene, kunne også bli funnet blant de nederlandske, til tross for forskjellene i genetikk og livsstil mellom gruppene.

Forskerne spurte deretter om noen av de strukturelle variantene de hadde identifisert er forbundet med helse eller sykdom. Gruppen dukket opp mer enn 100 som var assosiert med risikofaktorer for sykdom. Mange av disse foreningene ble igjen kopiert i den nederlandske kohorten.

I ett tilfelle, individer som hadde en viss variant i genomet til en bestemt mikrobiell art i mikrobiomet, var 6 kg tynnere og hadde en 4 cm smalere midje, gjennomsnittlig, enn individer som hadde den samme mikroben - men en som ikke hadde den aktuelle varianten. Forskerne analyserte deretter genene som er kodet for denne varianten og fant at den gir bakterien potensiell evne til å gjøre visse sukkerarter til et stoff som kalles butyrat. Butyrat er en liten fettsyre som lukter harsk smør (dermed navnet, fra den antikke gresk for "smør"); til tross for lukten, butyrat har vist seg å ha antiinflammatoriske effekter og en positiv innflytelse på metabolismen. Denne evnen, sier forskerne, kan bidra til å forklare vektforskjellen mellom de som bærer bakterier med og de uten den strukturelle varianten.

Funnet antyder metoden gruppen utviklet kan hjelpe forskere med å finne sammenhengen mellom vårt mikrobiom, helse og sykdom på betydelige måter som kan bli savnet med andre midler. "Det virkelige potensialet i denne tilnærmingen, "sier Zeevi, "er at det lar oss lete etter de faktiske mekanismene bak assosiasjonene vi finner."

Segal anslår at det kan være titusenvis av strukturelle varianter i tarmmikrobiomet hos mennesker, og tusenvis av disse kan være forbundet med sykdom og sykdomsrisiko. Siden sammensetningen av mikrobiomet har vært involvert i så mange forskjellige syndromer og lidelser, denne forskningen kan ha en varig innvirkning på søket etter bedre, mer målrettet probiotika for behandling av sykdom.

• Fiskeslim kan være en potensiell kilde til antibiotika, finner studier
• Utdanning av leger alene har kanskje ikke en merkbar effekt på forskrivningsprisene,