U Biologija genoma , studija koju su vodili znanstvenici sa Sveučilišta Pennsylvania istraživala je veze između infekcije parazitima i crijevnog mikrobioma. Korištenjem genetskih metoda za karakteriziranje gastrointestinalnog mikrobioma 575 etnički raznolikih kamerunskih ljudi koji predstavljaju populaciju iz devet sela sa značajnim razlikama u načinu života, istraživači su otkrili da je prisutnost parazita snažno povezana s ukupnim sastavom mikrobioma.
Otkrili smo da možemo pogledati nečiji mikrobiom i pomoću njega predvidjeti ima li netko infekciju gastrointestinalnog parazita. Bez obzira na to jesu li paraziti promijenili mikrobiom ili je nešto u rezidencijalnoj mikrobioti neke osobe učinilo osjetljivijima na infekciju, ne možemo reći, ali povezanost je bila jaka. "
Meagan Rubel, koja je doktorirala na Pennu, a sada je postdoktorica na Kalifornijskom sveučilištu, san Diego
Rubel je vodio istraživanje u suradnji s Pennovom Sarah Tishkoff, Penn integrira profesora znanja na Medicinskoj školi Perelman i Fakultetu umjetnosti i znanosti, i Frederic Bushman, mikrobiolog na medicinskom fakultetu. Osim mikrobioma i parazita, istraživanje je također ispitivalo markere imunološke funkcije, probava mliječnih proizvoda, i infekcija patogenom, bogat skup podataka.
Istraga je uključivala šest mjeseci terenskog rada, prikupljanje uzoraka izmeta i krvi od stočara Mbororo Fulani, stočari s ishranom bogatom mesom i mliječnim proizvodima; Lovci-sakupljači prašuma Baka i Bagyeli, koji se bave ograničenom poljoprivredom, ali i stočnom hranom za meso i biljnu hranu; i agropastoralisti koji govore Bantu, koji uzgajaju usjeve i uzgajaju stoku. Kao grupa za usporedbu, studija je uključivala podatke dvije skupine ljudi koji žive u urbanim područjima Sjedinjenih Država, s ishranom bogatijom životinjskim mastima, proteini, i prerađena hrana.
U području, istraživači su testirali malariju i brojne druge patogene koji inficiraju i krv i gastrointestinalni sustav.
Od 575 testiranih ljudi u Kamerunu, istraživači su otkrili da je gotovo 40% zaraženo s više parazita prije nego što su primili antiparazitski tretman, sa skupljačima lovaca, U prosjeku, najvjerojatnije biti koinficiran s više parazita. Posebno, tim je otkrio da su četiri crijevna parazita koja se prenose tlom imala tendenciju koegzistencije po stopi koja je mnogo veća od slučajnosti:Ascaris lumbricoides, Necator americanus, Trichuris trichiura, i Strongyloides stercoralis, ili MRAVI.
"Crijevni paraziti globalna su briga za javno zdravlje, "kaže Rubel." I obično vidite nekoliko ovih parazita zajedno u okruženjima siromašnim resursima gdje ljudi možda nemaju pristup kliničkoj skrbi, cijevna voda, i sapun, tako da postoji više mogućnosti za njihovo prenošenje. "
Natrag u laboratoriju u Pennu, istraživači su koristili alate za genomsko sekvenciranje kako bi snimili mikrobiome crijeva sudionika. Sastav mikrobioma, našli su, mogao točno predvidjeti državu osobe (SAD ili Kamerun) i način života (urbano, pastir, agropastoralist, ili lovac-sakupljač). No nakon ove dvije varijable, Prisutnost parazita ANTS mogla bi se s većom točnošću predvidjeti strukturom mikrobioma od bilo koje druge varijable koju je istraživački tim proučavao. Uzeto zajedno, mikrobiom bi mogao predvidjeti prisutnost ova četiri crijevna parazita s približno 80% točnosti.
Infekcija ovim parazitima također je dovela do povećanja aktivacije imunološkog sustava, posebno uključivanje putova koji potiču upalne reakcije. Infekcija parazitima također je bila povezana s većom vjerojatnošću da će imati bakterije iz reda Bacteroidales, za koje se zna da imaju ulogu u utjecaju na probavu i rad imunološkog sustava.
U drugom dijelu studije, tim predvođen Pennom procijenio je odnos između crijevnog mikrobioma i potrošnje mlijeka u populaciji stočara Fulani. Raniji radovi Tishkoffa i kolega rasvijetlili su kako su genetske mutacije koje omogućuju probavu laktoze nastale u pastoralnim zajednicama u Africi, odabrane evolucijom zbog važnih nutritivnih prednosti konzumiranja mliječnih proizvoda. Gledajući Fulanijeve mikrobiome, također su imali tendenciju imati obilje bakterijskih gena sposobnih razgraditi galaktozu, komponenta laktoze, i masti, u usporedbi s drugim skupinama. "Ovo obogaćivanje gena moglo bi vam pomoći da izvučete više hranjivih tvari iz hrane koju jedete, "Kaže Rubel.
Istraživači vjeruju da su njihovi nalazi, najveća studija o povezanosti sastava crijevnih mikrobioma i infekcije parazitima iz podsaharske Afrike, dosad najveća studija može otvoriti nove mogućnosti za budući rad. "Vrste markera mikrobioma koje smo pronašli mogu biti korisne za predviđanje vrste patogena koje imate, ili rasvijetliti interakciju između mikrobioma i imunološkog sustava, “, kaže Rubel.
Naposljetku, ona dodaje, više istraživanja moglo bi čak osvijetliti strategije za namjerno moduliranje mikrobioma kako bi se smanjio rizik od infekcije parazitima ili smanjila šteta koju nanosi tijelu.