Undersøgelse:Parasitinfektion tæt forbundet med sammensætningen af ​​gastrointestinal mikrobiom

Parasitinfektioner er en konstant tilstedeværelse for mange mennesker, der bor i tropiske områder, især i mindre industrialiserede områder. Disse ofte kroniske tilstande er i bedste fald ubehagelige; mere seriøst, børn med parasitsygdomme, der forårsager diarré, kan dø af underernæring eller dehydrering.

I Genombiologi , en undersøgelse ledet af University of Pennsylvania forskere undersøgte forbindelserne mellem parasitinfektion og tarmmikrobiomet. Ved hjælp af genetiske metoder til at karakterisere det gastrointestinale mikrobiom fra 575 etnisk mangfoldige camerounske mennesker, der repræsenterer befolkninger fra ni landsbyer med betydelige forskelle i livsstil, forskerne opdagede, at tilstedeværelsen af ​​parasitter var stærkt forbundet med mikrobiomets samlede sammensætning.

Vi fandt ud af, at vi kunne se på nogens mikrobiom og bruge det til at forudsige, om nogen havde en gastrointestinal parasitinfektion. Uanset om det var parasitter, der ændrede mikrobiomet eller noget i den residente mikrobiota hos en person, der gjorde dem mere modtagelige for infektion, vi kan ikke sige, men foreningen var stærk. "

Meagan Rubel, som afsluttede sin doktorgrad ved Penn og nu er postdoc ved University of California, San Diego

Rubel ledede undersøgelsen i samarbejde med Penn's Sarah Tishkoff, en Penn integrerer vidensprofessor på Perelman School of Medicine og School of Arts and Sciences, og Frederic Bushman, en mikrobiolog på medicinstudiet. Ud over mikrobiomet og parasitterne, forskningen undersøgte også markører for immunfunktion, fordøjelse af mælk, og patogen infektion, et rigt datasæt.

Undersøgelsen indebar seks måneders feltarbejde, indsamling af afføring og blodprøver fra Mbororo Fulani pastoralists, kvægbesættere med en kost med et højt indhold af kød og mejeri; Baka og Bagyeli regnskov jæger-samlere, der dyrker en begrænset mængde landbrug, men også foder til kød og plantebaserede fødevarer; og bantu-talende agropastoralister, der både dyrker afgrøder og opdrætter husdyr. Som en sammenligningsgruppe, undersøgelsen omfattede data fra to grupper af mennesker, der bor i byområder i USA, med en diæt, der er tungere i animalsk fedt, proteiner, og forarbejdede fødevarer.

I marken, forskerne testede for malaria og en række andre patogener, der inficerer både blod og mave -tarmsystem.

Af de 575 mennesker, der blev testet i Cameroun, forskerne fandt, at næsten 40% var inficeret med mere end en parasit, før de modtog en antiparasitær behandling, med jæger-samlere, gennemsnitlig, sandsynligvis co-inficeret med flere parasitter. I særdeleshed, teamet fandt ud af, at fire jordoverførte tarmparasitter havde en tendens til at forekomme med en hastighed, der var meget højere end tilfældigt:Ascaris lumbricoides, Necator americanus, Trichuris trichiura, og Strongyloides stercoralis, eller ANTS.

"Tarmparasitter er en global bekymring for folkesundheden, "siger Rubel." Og du har en tendens til at se flere af disse parasitter sammen i ressourcefattige omgivelser, hvor folk muligvis ikke har adgang til klinisk behandling, rørlagt vand, og sæbe, så der er større mulighed for, at de kan overføres. "

Tilbage i laboratoriet hos Penn, forskerne brugte genomiske sekventeringsværktøjer til at tage et øjebliksbillede af deltagernes tarmmikrobiomer. Sammensætningen af ​​mikrobiomet, de fandt, nøjagtigt kunne forudsige en persons land (USA eller Cameroun) og livsstil (by, pastoralist, agropastoralist, eller jæger-samler). Men efter disse to variabler, tilstedeværelsen af ​​ANTS -parasitter kunne forudsiges med større nøjagtighed af mikrobiomstrukturen end nogen anden variabel, forskergruppen undersøgte. Taget sammen, mikrobiomet kunne forudsige tilstedeværelsen af ​​disse fire tarmparasitter med omtrent 80% nøjagtighed.

Infektion med disse parasitter førte også til stigninger i immunsystemaktivering, specifikt tænder veje, der fremmer inflammatoriske reaktioner. Parasitinfektion var også forbundet med en større sandsynlighed for at have bakterier fra rækkefølgen Bacteroidales, som vides at spille en rolle i at påvirke fordøjelsen og immunsystemets funktion.

I en anden del af undersøgelsen, det Penn-ledede team vurderede forholdet mellem tarmmikrobiomet og mælkeforbruget i Fulani pastoralistpopulation. Tidligere arbejde af Tishkoff og kolleger belyste, hvordan genetiske mutationer, der muliggjorde fordøjelse af lactose, opstod i pastoralistiske samfund i Afrika, valgt gennem evolution på grund af de vigtige ernæringsmæssige fordele ved at indtage mejeri. Når man ser på Fulanis mikrobiomer, de havde også en tendens til at have en overflod af bakterielle gener i stand til at nedbryde galactose, en bestanddel af lactose, og fedtstoffer, sammenlignet med andre grupper. "Denne berigelse af gener kan hjælpe dig med at udvinde mere ernæring fra den mad, du spiser, "Siger Rubel.

Forskerne tror på deres fund, den største undersøgelse nogensinde om sammenhængen mellem tarmmikrobiomsammensætning og parasitinfektion fra Afrika syd for Sahara, kan åbne nye muligheder for fremtidigt arbejde. "De slags mikrobiommarkører, vi fandt, kan være nyttige til at forudsige den type patogener, du har, eller for at belyse samspillet mellem mikrobiomet og immunsystemet, «siger Rubel.

Til sidst, tilføjer hun, mere forskning kan endda belyse strategier til målrettet modulering af mikrobiomet for at reducere risikoen for en parasitinfektion eller minimere den skade, det forårsager på kroppen.

• Undersøgelse finder drivere til sund tarmvedligeholdelse
• Undersøgelse anbefaler mikrobiel Noahs ark for at beskytte menneskets langsigtede sundhed