Tyrimas suteikia naujų įžvalgų apie ikipramoninių žemės ūkio populiacijų mikrobiomas

Šią savaitę paskelbtas naujas tyrimas rodo pirmąjį bandymą panaudoti senovės bakterijų aptikimo metodus, tapo pirmuoju ankstesnių epidemijų tyrimais, apibūdinti senovės žarnyno turinio mikrobų įvairovę iš dviejų viduramžių tualetų.

Išvados suteikia įžvalgų apie ikipramoninių žemės ūkio populiacijų mikrobiomas, kuris gali suteikti labai reikalingą kontekstą interpretuoti šiuolaikinių mikrobiomų sveikatą.

Per metus, mokslininkai pastebėjo, kad tie, kurie gyvena pramoninėse visuomenėse, turi labai skirtingą mikrobiomą, palyginti su medžiotojų ir rinkėjų bendruomenėmis visame pasaulyje. Iš to, vis daugiau įrodymų susieja mūsų mikrobiomos pokyčius su daugeliu šiuolaikinio pramoninio pasaulio ligų, kaip uždegiminė žarnyno liga, alergijos, ir nutukimas.

Dabartinis tyrimas padeda apibūdinti žarnyno mikrobiomų pokyčius ir pabrėžia senovinių tualetų, kaip biologinės molekulinės informacijos šaltinių, vertę.

Senovės žarnyno mikrobiomos:istorijos žarnyno tyrinėjimas

Piers Mitchell iš Kembridžo universiteto specializuojasi praeities žmonių žarnyno turinyje, analizuodamas neįprastus substratus. Žvelgdamas į archeologinių tualetų ir išdžiūvusių išmatų turinį mikroskopu, jis ir jo komanda sužinojo apie žarnyno parazitus, kurie kankino mūsų protėvius.

„Mikroskopinė analizė gali parodyti žarnyne gyvenusių parazitinių kirminų kiaušinius, bet daugelis žarnyno mikrobų yra tiesiog per maži, "komentuoja Mitchell." Jei norime nustatyti, kas yra sveikas mikrobiomas šiuolaikiniams žmonėms, turėtume pradėti žiūrėti į protėvių, gyvenusių prieš antibiotikų vartojimą, mikrobiomas, greitas maistas, ir kiti industrializacijos spąstai “.

Kirsten Bos, senovės bakterijų DNR specialistas iš Maxo Plancko žmonijos istorijos mokslo instituto ir vienas iš tyrimų vadovų, pirmiausia skeptiškai vertino galimybę ištirti jau seniai neveikiančių tualetų turinį.

"Iš pradžių mes nežinojome, ar žarnyno turinio molekuliniai parašai išliks tualetuose per šimtus metų. Daugelis mūsų sėkmės senovės bakterijų paieškoje iki šiol atsirado iš kalcifikuotų audinių, tokių kaip kaulai ir dantų akmenys, kurios siūlo labai skirtingas išsaugojimo sąlygas. Nepaisant to, “ - sako Bosas, „Aš tikrai tikėjausi, kad čia pateikti duomenys pakeis mano požiūrį“.

Grupė išanalizavo nuosėdas iš viduramžių tualetų Jeruzalėje ir Rygoje, Latvija datuojama XIV – XV a. Pirmasis iššūkis buvo atskirti bakterijas, kurios kažkada sudarė senovinį žarnyną, nuo tų, kurias įvedė aplinka, neišvengiama darbo su archeologine medžiaga pasekmė.

Mokslininkai nustatė daugybę bakterijų, archaja, pirmuonys, parazitiniai kirminai, grybai ir kiti organizmai, įskaitant daugelį taksonų, kurie, kaip žinoma, gyvena šiuolaikinių žmonių žarnyne.

„Atrodo, kad tualetai iš tiesų yra vertingi tiek mikroskopinės, tiek molekulinės informacijos šaltiniai, “ - daro išvadą Bosas.

Nėra šiuolaikinių atitikmenų senovės mikrobiomoms

Susanna Sabin, tyrimui vadovavęs MPI-SHH doktorantas, palyginusi tualeto DNR su kitų šaltinių DNR, įskaitant pramoninių ir pašarų populiacijų mikrobiomas, taip pat nuotekų ir dirvožemio.

„Mes nustatėme, kad Jeruzalės ir Rygos mikrobiomas turėjo keletą bendrų bruožų - jie parodė panašumą į šiuolaikinius medžiotojų rinkėjų ir šiuolaikinius pramoninius mikrobiomus, tačiau buvo pakankamai skirtingi, kad suformavo savo unikalią grupę. Mes nežinome modernaus šaltinio, kuriame būtų mikrobų turinys, kurį matome čia “.

Tualetų naudojimas, kur daugelio žmonių išmatos yra sumaišytos, leido tyrėjams precedento neturintį supratimą apie ištisų bendruomenių mikrobiomas.

Šios tualetai suteikė mums daug reprezentatyvesnės informacijos apie platesnę šių regionų ikipramoninę populiaciją, nei turėtų atskiras išmatų mėginys. Sujungus šviesos mikroskopijos ir senovės DNR analizės įrodymus, galima nustatyti nuostabią organizmų įvairovę, esančią mūsų protėvių, gyvenusių prieš šimtmečius, žarnyne “.

Piers Mitchell, Kembridžo universitetas

Nepaisant šio naujo požiūrio į mikrobiomą tyrimo pažado, iššūkiai lieka.

"Mums reikės daug daugiau tyrimų kitose archeologinėse vietose ir laikotarpiais, kad galėtume visiškai suprasti, kaip laikui bėgant žmonių grupėse pasikeitė mikrobiomas, - sako Bosas. - Tačiau mes ėmėmės esminio žingsnio parodydami, kad senovinio žarnyno turinio DNR atkūrimas iš praeities tualetų gali veikti “.

• Tiopurinai gali padėti sustabdyti viruso replikaciją žmogaus koronavirusuose
• Naujoje AGA ataskaitoje išsamiai aprašytas išmatų mikrobiotos transplantacijos efektyvumas ir saugumas