Specifika förändringar i DNA påverkar förekomsten och mängden tarmbakterier,

undersökningsfynd Den roll som genetik och tarmbakterier spelar för människors hälsa har länge varit en fruktbar källa till vetenskaplig undersökning, men ny forskning markerar ett betydande steg framåt för att reda ut detta komplexa förhållande. Dess resultat kan förändra vår förståelse och behandling av alla typer av vanliga sjukdomar, inklusive fetma, irritabelt tarmsyndrom, och Alzheimers sjukdom.

Den internationella studien, ledd av University of Bristol och publicerad idag i Naturmikrobiologi , fann specifika förändringar i DNA - molekylkedjorna som består av vårt genetiska smink - påverkade både förekomsten och mängden av särskilda bakterier i tarmen.

Våra resultat representerar ett betydande genombrott när det gäller att förstå hur genetisk variation påverkar tarmbakterier. Dessutom, det markerar stora framsteg i vår förmåga att veta om förändringar i våra tarmbakterier faktiskt orsakar, eller är en följd av, mänsklig sjukdom. "

Dr David Hughes, Huvud författare, Senior Research Associate in Applied Genetic Epidemiology, University of Bristol

Människokroppen består av olika unika ekosystem, var och en är befolkad av ett stort och varierat utbud av mikroorganismer. De inkluderar miljontals bakterier i tarmen, känd som mikrobiomet, som hjälper till att smälta mat och producera molekyler som är viktiga för livet, som vi inte kan producera själva. Detta har fått forskare att ifrågasätta om tarmbakterier också kan direkt påverka människors hälsa och sjukdom.

Tidigare forskning har identifierat många genetiska förändringar som tydligen är relaterade till bakteriesammansättning i tarmen, men endast en sådan koppling har observerats konsekvent. Detta exempel innebär en välkänd enda mutation som ändrar om någon kan smälta sockret (laktos) i färsk mjölk. Samma genetiska variation förutsäger också förekomsten av bakterier, Bifidobacterium, som använder eller smälter laktos som energikälla.

Den här studien, den största i sitt slag, identifierade 13 DNA -förändringar relaterade till förändringar i närvaro eller mängd av tarmbakterier. Forskare vid Bristol arbetade med Katholieke Universiteit Leuven och Christian-Albrecht University of Kiel för att analysera data från 3, 890 individer från tre olika befolkningsstudier:en i Belgien (Flemish Gut Flora Project) och två i Tyskland (Food Chain Plus och PopGen). I varje individ, forskarna mätte miljontals kända DNA -förändringar och, genom att ta prov på deras avföring, registrerade också förekomst och överflöd av hundratals tarmbakterier.

Dr Hughes sa:"Det var spännande att identifiera nya och robusta signaler över de tre studiepopulationerna, vilket gör korrelationen mellan genetisk variation och tarmbakterier mycket mer slående och övertygande. Nu kommer den stora utmaningen att bekräfta våra observationer med andra studier och dissekera hur exakt dessa DNA -förändringar kan påverka bakteriesammansättningen. "

Sådana undersökningar kan vara nyckeln till att låsa upp de invecklade biologiska mekanismerna bakom några av vår tids största hälsoutmaningar.

Studera medförfattare Dr Kaitlin Wade, Föreläsare i epidemiologi vid University of Bristol, sade:"En styrka här är att dessa fynd utgör grunden för kausala analyser för att fastställa, till exempel, om närvaron av specifika bakterier ökar risken för en sjukdom eller är en manifestation av den. "

"Konsekvenserna för vår förståelse av människors hälsa och vårt tillvägagångssätt för medicin är långtgående och kan förändras."

• Patientgenetik associerad med sårmikrobiomsammansättning och läkning
• Studie finner överflöd av opportunistiska patogener i tarmen hos personer med Parkinsons