Vores mikrobiom, det komplekse bakteriesamfund, svampe, parasitter, og andre mikroorganismer i og på vores kroppe, afspejler den måde, vi lever på. Hvis vi ejer et kæledyr, vi deler sandsynligvis mikrober med dem. Hvis vi spiser kød, mikrobiomet i vores tarm kan se anderledes ud end en veganer.
I et voksende studieområde for at bestemme, hvordan vi erhverver de mikrober, vi bærer i os, og deres indflydelse på vores helbred, de fleste analyser har fokuseret på mennesker, der bor i udviklede nationer. Men i de sidste mange år, forskere er begyndt at undersøge, om mennesker i ikke-industrialiserede samfund besidder tydeligt forskellige mikrobiomer og, hvis så, hvilke faktorer, der former disse forskelle.
En ny rapport, offentliggjort i tidsskriftet Genombiologi , har gjort betydelige fremskridt med at løse disse spørgsmål. Ledet af et team af genetikere fra University of Pennsylvania, i samarbejde med forskere fra Tanzania, Botswana, og National Institutes of Health, undersøgelsen er en af de største til dato for at analysere tarmmikrobiomer fra etnisk forskelligartede afrikanere, med prøver fra 114 botswanske og tanzaniske mennesker fra syv populationer, samt en sammenligningsgruppe fra USA.
Resultaterne peger på den brede vifte af mikrobiomprofiler på tværs af populationer, der praktiserer en række forskellige livsstil, fra agropastoralist til pastoralist til jæger-samler. Størrelsen af forskellene er på niveau med forskellene mellem industrialiserede og ikke-industrielle befolkninger. Alligevel blev forskerne også fascineret af uventede ligheder mellem grupper.
"Da vi startede dette, "siger genetiker Sarah Tishkoff, en Penn Integrates Knoweldge Professor hos Penn og seniorforfatter, "min hypotese var, at kosten ville være den drivende faktor for at skelne mellem mikrobiomet i disse forskellige befolkningsgrupper. Min største overraskelse var, at det ikke var tilfældet."
Faktisk, en delmængde af prøverne fra Bantu-talende mennesker, der bor i landbrugssamfund i Botswana, kunne næsten ikke skelnes fra dem, der blev indsamlet fra mennesker, der bor i Philadelphia-området, prøver indsamlet af studieforfatter Frederick Bushman, en mikrobiolog ved Penn's Perelman School of Medicine.
"Bakteriesammensætningen fra nogle af agropastoralisterne i Botswana lignede påfaldende den amerikanske kohorte, "siger Matthew Hansen, en videnskabsmand i Tishkoffs laboratorium og medlederforfatter på papiret. "Disse er landdistrikter; de har en meget anderledes livsstil, men en eller anden faktor giver dem en meget lignende mikrobiota som raske beboere i Philadelphia-området."
Tidligere bestræbelser på at undersøge tarmmikrobiomerne i landdistrikterne afrikanere har typisk sammenlignet en enkelt afrikansk befolkning med en eller flere populationer fra industrialiserede nationer. Disse tidligere undersøgelser pegede på forskelle mellem grupper; for eksempel, en sammenligning af tarmmikrobiomer mellem italienere og Hadza jæger-samlere i Tanzania identificerede flere grupper af bakterier til stede i Hadza, som ikke tidligere var blevet identificeret i befolkninger fra vesterlændinge.
Men for at få en mere nuanceret forståelse af de faktorer, der påvirker den mikrobielle mangfoldighed i landlige afrikanere, Tishkoffs team indsamlede prøver fra syv fjerntliggende afrikanske befolkninger. Fra Tanzania:Hadza jæger-samlere, Maasai kvægbesættere, Sandawe agropastoralister, der var jæger-samlere indtil slutningen af 1800-tallet, og Burunge agropastoralister. Og fra Botswana:San jæger-samlere, Bantu-talende Herero-pastoralister, og flere grupper af Bantu-talende agropastoralister.
Indsamling af data, som krævede at bede beboere i fjerntliggende landsbyer om at levere fækale prøver til forskerne, var på ingen måde en simpel proces. Alessia Ranciaro, der hjalp med at lede dataindsamlingsindsatsen for arbejdet, siger, at hun og kolleger fra tidlige erfaringer lærte at navigere i kulturelle og logistiske forhindringer for at gøre processen glattere for både deltagerne og forskerne.
Forskerne ekstraherede DNA fra prøverne og sekventerede en del af det 16S ribosomale RNA -gen, meget udbredt i mikrobiomundersøgelser for at hjælpe med at identificere og sammenligne bakterier.
"Analysen giver dig mulighed for i mange tilfælde at klassificere bakterier i en prøve ned til slægtsniveau, "siger Meagan Rubel, en doktorand i Tishkoffs laboratorium, der ledede arbejdet. "Men i de eksempeldatabaser, vi bruger, bakterierne er blevet klassificeret baseret på industrialiserede eller vestlige grupper, så mennesker, der lever denne traditionelle livsstil, kan have bakterier, som vi aldrig har set før. "
Ud fra de resultater, de var i stand til at opnå, brede mønstre dukkede hurtigt op. Især de botswanske prøver adskilte sig fra de tanzaniske. Tarmmikrobiomerne fra tanzaniske populationer havde en tendens til at have et større antal mikrober i hver prøve, og individer havde en tendens til at dele lignende mikrobielle profiler. I Botswana, på den anden side, prøverne havde generelt færre mikrobielle arter, og individers mikrobiomer havde en tendens til at være mere forskellige fra hinanden. Sidstnævnte mønster var også til stede i de amerikanske prøver.
Selvom analysen ikke pegede på en "rygende pistol", der forklarede dette resultat, forskerne antager, at årsagerne er knyttet til Botswanas sammenlignende nationale rigdom og adgang til lægehjælp.
"Botswana har diamanter og er relativt velhavende, "siger Tishkoff." De har et gratis medicinsk system og et gratis uddannelsessystem, hvilket er meget anderledes end Tanzania. "
"Du kan forestille dig, at inden for spektret af meget forskellige grupper i afrikanske lande, "siger Rubel, "der er grupper, der gennemgår disse bløde industrialiseringsforanstaltninger, der kan være alt fra øget adgang til klinisk pleje til forskellige former for mad. Antibiotisk brug er noget, der virkelig kan ændre tarmmikrobiomet, så folk, der har mere adgang til det, ser måske markante forskydninger i deres mikrobiom. "
Sådanne skift kan hjælpe med at forklare lighederne mellem Botswana og amerikanske prøver, selvom forskerne siger, at der skal gøres mere arbejde for at bekræfte, at det er tilfældet.
Samlet set, imidlertid, brede forskelle i tarmmikrobiomet var let tydelige mellem USA og de fleste afrikanere. Inden for Afrika, hyppigheden af nogle bakteriegrupper kunne differentiere populationer efter etnicitet og livsstil. For eksempel, de to jæger-samlerpopulationer, San og Hadza, besad forskellige mønstre af tarmbakterier sammenlignet med pastoralistiske eller agropastoralistiske grupper. Ud over, i Maasai- og Hadza -befolkningen, to grupper, hvor arbejdsdelingen mellem mænd og kvinder er særlig ekstrem, forskerne fandt betydelige kønsforskelle i de mikrobiomer, de analyserede.
For at forstå mere om, hvad bakterierne i tarmen faktisk lavede, forskerne ledte efter molekylære veje, der var rigelige på tværs af de forskellige mikrobielle arter i en given prøve. I de amerikanske prøver, de identificerede veje involveret i nedbrydning af miljøforurenende stoffer, såsom bisphenol, som inkluderer bisphenol A, bedre kendt som "den frygtede BPA i plast, "siger Rubel, samt DDT, insekticidet, der er ansvarligt for udtynding af fugles æggeskaller, der har været forbudt i USA siden 1970'erne.
De fandt beviser for DDT-nedbrydningsveje også i prøverne fra Botswana, et land, der fortsat har brugt kemikaliet til at kontrollere myg, der er ansvarlige for overførte sygdomme som malaria.
Resultaterne rejser en række interessante spørgsmål, som forskerne håber at kaste mere lys med yderligere analyser og malm grundig genetisk og genomisk sekvensering i fremtiden. De undersøger også prøverne yderligere for at se, om tilstedeværelsen af gastrointestinale patogener kan spille en primær rolle i at påvirke tarmmikrobiota hos mennesker i områder, hvor sådanne infektioner er udbredt.
"Vores arbejde udvider en voksende fortælling, "siger Rubel, "hvor mikrobiom -tendenser ser ud til at følge med industrialiseringsniveauet på tværs af befolkninger."
Forskerne bemærker, at selv disse fjerntliggende afrikanske befolkninger ikke er statiske i deres livsstilspraksis; udvikling og dens indflydelse på miljøet og traditionel livsstil kan vise sig i skiftende mikrobiom -mønstre.
"Det, der ville være fantastisk at gøre, er en langsgående undersøgelse af nogle af disse grupper, "siger Hansen." I løbet af de næste 20 år har deres liv vil helt sikkert ændre sig hurtigt, og det ville være interessant at se, om vi finder et skift i mikrobiomet, efterhånden som disse livsstilsfaktorer ændrer sig. "
Forskning viser, hvordan tarmmikrober påvirker maveinfluenza
Antibiotikum X-206 effektivt mod SARS-CoV-2 in vitro
Svampe og bakterier i tarmen kan ligeledes påvirke menneskers sundhed og sværhedsgraden af sygdommen
Mikrober på tungen kunne bruges til at diagnosticere kræft i bugspytkirtlen
Mikroplast identificeret i menneskeligt affald for første gang
Neil Bell udnævnt til Chief Development Officer for Avacta Life Sciences
Tarmmikrober kan være forbundet med depression
Den menneskelige tarm indeholder billioner af bakterier, der danner tarmens mikrobiom eller mikrobiota. En ny forskning har knyttet sammensætningen af dette tarmmikrobiom og depressiv lidelse. Under
En vegansk kost kan øge tarmmikrober, der hjælper med vægttab
Skift til en vegansk kost kan hjælpe folk med at tabe næsten et kilo i vægt hver uge og reducere deres risiko for diabetes markant, ifølge en undersøgelse, der for nylig blev præsenteret på dette års
Utæt tarm og mikrobiel dysbiose kan bidrage til cytokinstorm i alvorligt syge COVID-19-tilfælde
Når verden nærmer sig den dystre milepæl med tre millioner dødsfald som følge af COVID-19 sygdom, et nyt fortryk -forskningsartikel, der blev sendt til bioRxiv * server viser, at tilstedeværelsen af