A mikrobákról ismert, hogy befolyásolják az emésztést, hangulat és általános egészségi állapot, és most a Princeton kutatói kimutatták, hogy a mikrobióma elmozdulása rákhoz kapcsolódik - legalábbis a rókák fenyegetett alfajában, amelyet csak egy szigeten találtak meg Kalifornia partjainál.
Kutatásaik többlépcsős folyamatot javasolnak:Először is, a macska méretű Santa Catalina rókák fülfertőzködnek, amelyek megváltoztatják a rókák mikrobiómáját, és lehetővé teszik a staph -fertőzés megragadását. Ahogy a Staphylococcus pseudintermedius tombol, az antibiotikum-rezisztens fertőzés a rókák fülének krónikus gyulladásához vezet. A gyulladt szövetek környezetében, a daganatok virágozhatnak. A kutatók a folyóiratban részletezték eredményeiket Molekuláris ökológia .
„Nagyon izgatottak voltunk, hogy ilyen egyértelmű eredményeket találtunk, - mondta Alexandra DeCandia, a lap első szerzője és a Bridgett vonHoldt laborjában végzett végzős hallgató, a Princeton Egyetem ökológia és evolúcióbiológia docense. "Minden, amit találtunk - csökkent a fajok sokfélesége, változások a közösség összetételében, a potenciálisan patogén fajok túlbősége - megfelel az elvárásainknak. "
A projekt a Santa Catalina -sziget védelmi erőfeszítései során kezdődött, amikor a kutatók észrevették, hogy a felnőtt rókák nagyjából felének daganata nő a fülében. Ez az egyik legmagasabb daganatos arány, amelyet valaha is megfigyeltek a vadon élő állatokban, azonnali nyomon követési vizsgálatot kezdeményez.
A korai munka összefüggést mutatott a fül atkás fertőzés és a daganat növekedése között. A legtöbb kutató elmélete szerint a fül atkák krónikus gyulladáshoz vezettek, végső soron a daganatok növekedését idézi elő. DeCandia és vonHoldt csapata tudni akarta, hogy a mikrobiom is szerepet játszik -e ebben a rendszerben.
Ez a mikrobiómán belüli sokszínűségre való összpontosítás kiválóan példázza munkájukat arra vonatkozóan, hogy a terület hová fog haladni a jövőben. Csak nemrég tudtuk meg, hogy a mikrobióma mennyire fontos az egyén - akár állat, akár ember - egészsége szempontjából. Korábban, a tudósok csak a kép egy részét vizsgálták. Biztosan nem a mikrobiómákat nézték - még csak eszközeik sem voltak hozzá. ... ezt megvizsgálva, Megértettük, hogy a sokféleség hiánya a mikrobiális közösségben, kombinálva a róka genetikájával, A legjobb segít megérteni nemcsak ennek a betegségnek a veszélyét, hanem más betegségeket is. Ez valóban egy új paradigma a veszélyeztetett fajokat fenyegető veszélyek megértéséhez. "
George Amato, az Amerikai Természettudományi Múzeum természetvédelmi genomikai igazgatója
A fenyegetett Santa Catalina róka a Csatorna -szigeti rókák (Urocyon littoralis) hat alfajának egyike, amelyek a Dél -Kalifornia partjainál található nyolc Csatorna -sziget közül hatban élnek. Több alfaj, beleértve a Santa Catalinán (U. littoralis catalinae) élőket is, lenyűgöző lepattanókat hajtottak végre a kihalás széléről - ennek eredményeként genetikailag hihetetlenül hasonlóak, majdnem klónozzák egymást.
A róka szinte teljes genetikai sokféleségének hiánya lenyűgöző kutatási alanyokká teszi őket, - mondta DeCandia.
"A genetikai sokféleséget általában jó és szükséges dolognak tekintjük, "Egészségesen tartja az élőlényeket - gondoljunk a beltenyésztéssel járó negatív egészségügyi hatásokra -, és segít a populációknak túlélni a környezetük váratlan változásait. De annak ellenére, hogy szinte nincs genetikai variáció, ezek a rókák nagyon kevés rossz egészségi állapotot vagy beltenyésztési depressziót mutatnak. Ez arra késztet bennünket, hogy vajon a sokféleség más formái - például a bennük élő szervezetek - az egészség és az immunitás fontos szereplőivé válnak -e. Ezért összpontosítottuk tanulmányunkat a rókák mikrobiómájára és betegségére. "
A mikrobák és a rák közötti kapcsolat váratlan felfedezés volt, - mondta DeCandia. "Amikor először elkezdtük ezt a tanulmányt, egyszerűen meg akartuk jellemezni a mikrobiomot a rókák néhány különböző testhelyén. Ahogyan a 19. századi természettudósok új élőhelyet és katalógusfajt vennének fel, eredetileg a mikrobákat akartuk katalógusba venni. Azonban, miután alaposabban megvizsgálta a hallójáratokat, azt találtuk, hogy az atkafertőzés állapotával kapcsolatban sok eltérés van. Ezután elfordítottuk a lapot, hogy szinte teljes egészében az atkafertőzéssel kapcsolatos hallójárat -mikrobákra összpontosítsunk! "
A Catalina Island Conservancy munkatársaival, több tucat rókát töröltek, hogy mikrobákat gyűjtsenek, majd kivonták a DNS -t annak megállapítására, hogy mely mikrobák vannak jelen minden mintájukban - és milyen relatív mennyiségben.
"Mivel a mikrobák közösségben léteznek, a relatív arány számít, - mondta DeCandia.
Azt találták, hogy az atkafertőzött fülcsatornák szignifikánsan eltérő mikrobiális közösségekkel rendelkeznek, mint a nem fertőzött fülek. Összességében a fajgazdagság alacsonyabb volt, és a relatív bőség egy baktériumfaj:S. pseudintermedius, ami gyakori a kutyákon (beleértve a kutyákat is), és opportunista kórokozóvá válhat, amikor a közösségek felbomlanak - például atkák fertőzésével.
A Staph mikroba ezután antibiotikum-rezisztens biofilmet képez, amelyet az immunrendszer "hihetetlenül nehezen" irt ki, - mondta DeCandia. Ennek eredményeként ez a staph -törzs számos faj krónikus gyulladásához kapcsolódik.
A kutatók még mindig próbálják tisztázni az ok -okozati összefüggéseket - pl. hogy az atkák behozzák -e a staph mikrobákat, vagy jelen voltak, de látensek, amíg az atkák nem okoztak elegendő szerkezeti károsodást ahhoz, hogy a staph populáció növekedést tudjon elérni - de az összefüggések sora egyértelmű:az atkafertőzés összefüggésben áll az S elterjedésével. pszeudintermedius, ami a daganatképződéssel járó krónikus gyulladáshoz kapcsolódik.
Az egyik legfontosabb kérdés, hogy miért, a hat Csatorna -szigeti róka alfaj közül, csak háromnak van atkája, és csak egy - a Catalina -szigeti róka - mutat jelentős daganatnövekedést.
Az új tanulmány megerősíti a korábbi kutatásokat, amelyek során vonHoldt laborjának tagjai, köztük Kennedy Leverett a 2020 -as osztályból, tanulmányozta a bőr mikrobiomájában bekövetkező szarkoptikus szövődményekkel kapcsolatos változásokat, amelyet más atkafaj okoz. Nézték a prérifarkasokat, vörös róka és szürke róka, és feltűnően következetes jeleket találtak a mikrobiális zavarokról, amelyek majdnem pontosan megegyeztek a szigeti róka vizsgálatával:A fertőzött egyedek csökkent mikrobiológiai sokféleséget és nagyobb S. pseudintermedius -ból álltak.
"Együtt tekintve, ez a két tanulmány azt sugallja, hogy ez a mikrobiális faj fontos szerepet játszik a kani mikrobiomákban, és számos betegségben működhet, - mondta DeCandia.