Studie:Interaktioune vu Mikroben am Magen -Darm -System hunn grouss Auswierkungen op d'Gesondheet

D'Interaktiounen, déi stattfannen tëscht den Aarte vu Mikroben, déi am Magen -Darm -System liewen, hunn dacks grouss an onberechtegt Auswierkungen op d'Gesondheet, laut nei Aarbecht vun engem Team gefouert vum Carnegie's Will Ludington. Hir Erkenntnisser ginn dës Woch am Proceedings vun der National Academy of Sciences .

Den Darmmikrobiom ass en Ökosystem vun Honnerte bis Dausende vu mikrobiellen Aarten, déi am mënschleche Kierper liewen. Déi ganz Diversitéit am mënschlechen Darm stellt eng Erausfuerderung fir ze katalogiséieren an ze verstoen wat den Effekt dës Gemeinschaften op eis Gesondheet hunn.

Biologen sinn besonnesch interesséiert fir ze bestëmmen ob de Mikrobiom als Ganzt méi grouss ass wéi d'Zomm vun hiren Deeler. An anere Wierder, a wéi engem Mooss beaflossen déi eenzel Aarte eis Gesondheet a Physiologie, a wéi engem Grad ginn dës Auswierkunge bestëmmt duerch Interaktiounen tëscht den Aarten, déi an eise Mikrobiome präsent sinn?

Ludington a seng Equipe-inklusiv molekulare Biologen Alison Gould, Vivian Zhang, a Benjamin Obadia vun der University of California Berkeley; Physiker Eric Jones a Jean Carlson vun der University of California Santa Barbara; a Mathematiker Lisa Lamberti, Nikolaos Korasidis, an den Niko Beerenwinkel vun der ETH Zürich an den Alex Gavryushkin vun der University of Otago-hunn den natierlechen einfachen Mikrobiom vun Uebstfléien benotzt fir den Darmökosystem komplett z'entdecken. D'Team huet erausfonnt datt d'Interaktiounen tëscht Arten am Darmmikrobiom d'Gesondheet an och d'Liewensdauer beaflossen.

"De klassesche Wee wéi mir un Bakterienarten denken ass an engem schwaarz-wäisse Kontext als Agenten vun der Krankheet-entweder Dir hutt et, oder Dir net, "Sot de Ludington." Eis Aarbecht weist datt dat net de Fall ass fir de Mikrobiom. D'Auswierkunge vun enger bestëmmter Aart hänkt vum Kontext of vun deenen aner Aarte och präsent sinn. "

Et ass scho laang aus Uebstfléi Studien bekannt datt Populatiounen vun Darmbakterien d'Entwécklung vun hirem Host beaflosse kënnen, Fruchtbarkeet, an d'Liewensdauer. Am Joer 1927, D'Helen Steinfeld vun der UC Berkeley huet festgestallt datt andeems se einfach d'Darmbakterien aus hire Fruuchtfléien aus hirem Laboratoire ewechhuelen, si kéint hir Liewensdauer ëm 14 Prozent verlängeren.

D'Ludington Team huet den Experiment widderholl an eng ähnlech 23 Prozent Liewensdauerverlängerung fonnt wa se hir speziell Mikrobiome vun hire Mécken ewechgeholl hunn. Awer et war hinnen onkloer wéi vill vun dësem Afloss un déi eenzel Aarte war, déi präsent waren a wéi vill wéinst hirer allgemenger mikrobieller Ökologie war.

De Ludington a seng Equipe hunn dem Steinfeld seng Aarbecht opgebaut fir d'Uebstflittendarmmikrobiom ze dissektéieren a besser ze verstoen wéi dës Mikroorganismen d'Liewe vun hiren Insektgäscht formen.

Si hunn e System entwéckelt fir all méiglech Interaktiounen tëscht de fënnef Aarte vu Bakterien, déi am Fluchgutt fonnt goufen, ze kartéieren fir ze kucken wéi se d'Entwécklung vun engem Insekt beaflosst hunn, Produktioun vun Nofolger, a Liewensdauer, déi kombinéiere fir seng Fitness ze bestëmmen. D'Analyse vun den Interaktiounen erfuerdert nei mathematesch Approche z'entwéckelen, déi op der Geometrie vun engem fënnefdimensionalen Würfel baséieren, wou all Spezies eng nei Dimensioun ass.

D'Team huet erausfonnt datt d'Interaktiounen, déi tëscht de mikrobielle Populatiounen stattfannen, sou wichteg si fir d'Fysiologie vum Mouch wéi déi eenzel Aarte präsent sinn. Am Sënn vun der 23 Prozent Ännerung vun der Liewenszäit, eenzel Aarte kënne just ee Véirel vum Effekt ausmaachen, wärend Interaktiounen de Rescht ausmaachen. Dës Interaktiounen si fir e puer héich beaflosst, awer net all, vun de Faktoren, déi d'Wahrscheinlechkeet vun enger Méck bestëmmen, säi genetescht Material un eng nei Generatioun weiderzeginn.

"Wéi mir den Total ënnersicht hunn wat mir eng Fleegefitness nennen-et ass d'Chancen fir z'iwwerliewen an Nokommen ze kreéieren-hu mir festgestallt datt et en Austausch war tëscht enger kuerzer Liewensdauer mat vill Nofolger ze hunn, versus eng laang Liewensdauer mat wéineg Nokommen ze hunn, "Ludington erkläert." Dëse Kompromëss gouf mediéiert vu Mikrobiominteraktiounen. Dat heescht datt wa mir wëllen verstoe wéi de Mikrobiom eis Gesondheet beaflosst, mir mussen e prädiktivt Verständnis entwéckelen wéi d'Kombinatioune vu Bakterien den Host beaflossen, net nëmmen déi eenzel Aarte. "

Zousätzlech, d'Miess- an Analysetools, déi fir dëse Fuerschungsprojet entwéckelt goufen, weisen datt d'Fruuchtflig e gudde Modell ass fir méi komplex Mikrobiominteraktiounen bei Mënschen an aneren Déieren ze verstoen, wat wichteg ass fir zukünfteg Aarbecht.

• Nei Method kéint zu engem bessere Verständnis vu komplexe Interaktiounen tëscht mënschlechen Darmmikroben féieren
• Ethnie kann zouverléissege Indikator vun der Darmmikrobiota Diversitéit sinn