Čo nám môžu staroveké výkaly povedať o vývoji mikrobiómu ľudského čreva?

Staroveké informácie o mikrobiote predstavujú zásadný zdroj pre štúdium bakteriálnej evolúcie a skúmanie biologického šírenia chronických chorôb v histórii.

Medzinárodný tím vedcov analyzoval mikrobiálnu DNA nachádzajúcu sa v domorodých ľudských paleofeces (sušené exkrementy) zo suchých jaskýň v severnom Mexiku a Utahu. Zistili, že staroveký črevný mikrobióm človeka je podobný tým, ktoré majú moderní ľudia z nepriemyselných populácií.

Štúdium, uverejnené v časopise Príroda, je prvým, ktorý vo vzorkách odhalil nové druhy mikróbov.

Štúdia:Rekonštrukcia starovekých mikrobiálnych genómov z ľudského čreva. Obrazový kredit:Design_Cells / Shutterstock

Staroveký mikrobióm

Telo je plné kolónií neškodných baktérií, huby, a vírusy nazývané mikrobióm. Tieto druhy sú pre telo prospešné, napomáha prirodzeným procesom v tele. Črevný mikrobióm tvorí viac ako 400 druhov baktérií, pomáha tráviť jedlo, chrániť pred škodlivými patogénmi, a syntetizovať vitamíny.

Predchádzajúce štúdie uviedli, že črevný mikrobióm bol prítomný dokonca aj u starých ľudí. To znamená, že skúmanie obsahu črevných baktérií starých ľudí môže ponúknuť nové poznatky nielen o ich strave, ale aj o tom, ako chránili pred chorobami.

Zdravotnícki experti tiež porovnali črevný mikrobióm ľudí z priemyselných a industrializovaných oblastí.

Predchádzajúce štúdie s deťmi v Rusku a Fínsku ukázali, že u detí v priemyselných oblastiach je väčšia pravdepodobnosť vzniku cukrovky 1. typu v porovnaní s tými, ktoré nie sú v priemyselných oblastiach.

Tieto dve skupiny detí mali veľmi rozmanitý črevný mikrobióm, zdôrazňujúc, že ​​tí, ktorí žijú v priemyselných oblastiach, deti majú vyššie riziko vzniku nielen cukrovky 1. typu, ale aj iných autoimunitných a alergických ochorení.

Rekonštrukcia starobylého črevného mikrobiómu

Tím zrekonštruoval starodávne mikrobiálne genómy pomocou sady ôsmich paleofecov z 1, 000 rokov až 2, 000 rokov staré objavili na juhozápade USA a Mexika. Odtiaľ, porovnávali starodávne črevné mikróby so súčasnými vzorkami z industrializovanej aj industrializovanej populácie.

Spolu, vedci zrekonštruovali 498 mikrobiálnych genómov a dospeli k záveru, že 818 pochádza zo starovekých jedincov. Z nich, V ostatných vzorkách nebolo predtým nájdených 39 percent.

Analýzy boli možné vďaka mimoriadnemu zachovaniu paleofeces, používanie metód extrakcie starodávnou deoxyribonukleovou kyselinou (aDNA) pre staré výkaly, vysoká hĺbka sekvenovania, a pokroky v metodike rekonštrukcie genómu de novo.

V porovnaní so 789 súčasnými vzorkami ľudského črevného mikrobiómu z ôsmich krajín, vzorky paleofeces boli viac podobné industrializovaným ako industrializovaným ľudským črevným mikrobiómom.

Niektoré kúsky jedla nachádzajúce sa vo vzorkách potvrdili, že strava starých ľudí zahŕňala fazuľa a kukuricu, čo je typické pre raných severoamerických farmárov. Na webe v Utahu tím zistil, že je viac eklektický, diéta bohatá na vlákninu, hladomor vrátane ryžovej trávy, hruška, a kobylky v kusoch jedla vzorky.

Po funkčnom profilovaní tím zistil výrazne nižší výskyt génov rezistencie na antibiotiká a mucínov, vrátane obohatenia mobilných genetických prvkov vo vzťahu k priemyselným črevným mikrobiómom. Plus, staroveké vzorky boli rozmanitejšie, vrátane desiatok predtým neznámych druhov.

Táto štúdia uľahčuje objavovanie a charakterizáciu predtým nepopísaných črevných mikroorganizmov zo starovekých mikrobiómov a skúmanie evolučnej histórie ľudskej črevnej mikrobioty prostredníctvom rekonštrukcie genómu z paleofeces, “Uviedli vedci v štúdii.

Štúdia tiež zistila, že paleofecy s dobre zachovanou DNA sú bohatým zdrojom mikrobiálnych genómov. Predtým nepopísané mikrobiálne druhy v starých výkaloch môžu objasniť evolučnú históriu ľudských mikrobiómov.

Budúce štúdie sú potrebné na lepšie pochopenie ľudského mikrobiómu, ktoré môžu pomôcť pri objavovaní nových spôsobov liečby chorôb, ako je diabetes typu 1 a iné autoimunitné stavy. Štúdie môžu tiež pomôcť pri vývoji prístupov k obnoveniu súčasného črevného mikrobiómu do stavu predkov.

• Menšiny sú v klinických štúdiách rakoviny pankreasu výrazne nedostatočne zastúpené
• Vykazujú etikety na komerčných výrobkoch z kefíru správne mikrobiálne hladiny?