In Genomo biologija , Pensilvanijos universiteto mokslininkų vadovaujamas tyrimas ištyrė parazitų infekcijos ir žarnyno mikrobiomos sąsajas. Naudojant genetinius metodus apibūdinti 575 etniškai skirtingų Kamerūno žmonių, atstovaujančių devynių kaimų populiacijoms, turinčioms reikšmingų gyvenimo būdo skirtumų, virškinimo trakto mikrobiomą, tyrėjai atrado, kad parazitų buvimas buvo stipriai susijęs su bendra mikrobiomos sudėtimi.
Mes nustatėme, kad galime pažvelgti į kažkieno mikrobiomą ir panaudoti jį prognozuoti, ar kas nors turėjo virškinimo trakto parazitų infekciją. Nesvarbu, ar dėl parazitų, keičiančių mikrobiomą ar kažką žmogaus mikrobiotoje, jie tapo jautresni infekcijai, mes negalime pasakyti, bet asociacija buvo stipri “.
Meagan Rubel, baigusi daktaro laipsnį Penno valstijoje ir dabar yra Kalifornijos universiteto doktorantė, San Diego
Rubelis vadovavo tyrimui bendradarbiaudamas su Penno Sarah Tishkoff, Pennas integruoja žinių profesorių Perelmano medicinos mokykloje ir Menų ir mokslų mokykloje, ir Frederikas Bushmanas, medicinos mokyklos mikrobiologas. Be mikrobiomo ir parazitų, tyrimas taip pat ištyrė imuninės funkcijos žymenis, pieno virškinimas, ir patogenų infekcija, turtingas duomenų rinkinys.
Tyrimas apėmė šešių mėnesių lauko darbus, išmatų ir kraujo mėginių rinkimas iš Mbororo Fulani ganytojų, galvijų ganytojai, kurių mityba yra daug mėsos ir pieno; Baka ir Bagyeli atogrąžų miškų medžiotojai-rinkėjai, kurie užsiima ribotu ūkininkavimu, bet taip pat ir mėsos bei augalinės kilmės maisto pašaru; ir bantu kalbantys agropastoralistai, kurie ir augina augalus, ir augina gyvulius. Kaip palyginimo grupė, Tyrimas apėmė dviejų žmonių grupių, gyvenančių JAV miestuose, duomenis, laikantis dietos, kurioje gausu gyvulinių riebalų, baltymai, ir perdirbti maisto produktai.
Srityje, mokslininkai ištyrė maliariją ir daugybę kitų patogenų, kurie užkrečia ir kraują, ir virškinimo sistemą.
Iš 575 Kamerūne išbandytų žmonių tyrėjai nustatė, kad beveik 40% buvo užsikrėtę daugiau nei vienu parazitu, prieš pradėdami gydyti nuo parazitų, su medžiotojais-rinkėjais, vidutiniškai, dažniausiai užsikrėtę keliais parazitais. Visų pirma, komanda nustatė, kad keturi dirvožemyje plintantys žarnyno parazitai dažniausiai pasitaiko daug dažniau nei atsitiktinumas:Ascaris lumbricoides, Necator americanus, Trichuris trichiura, ir Strongyloides stercoralis, arba ANTS.
„Žarnyno parazitai yra pasaulinė visuomenės sveikatos problema, "-sako Rubelis." Ir jūs dažniausiai matote kelis šiuos parazitus kartu skurdžiose vietose, kur žmonės gali neturėti galimybės gauti klinikinės priežiūros, vamzdinis vanduo, ir muilas, todėl yra daugiau galimybių juos perduoti “.
Grįžęs į Penno laboratoriją, tyrėjai naudojo genomo sekos nustatymo įrankius, kad padarytų dalyvių žarnyno mikrobiomų momentinę nuotrauką. Mikrobiomo sudėtis, jie rado, galėtų tiksliai numatyti asmens šalį (JAV ar Kamerūną) ir gyvenimo būdą (miesto, ganytojas, agropastoralistas, arba medžiotojas-rinkėjas). Tačiau po šių dviejų kintamųjų, ANTS parazitų buvimą galima tiksliau nuspėti pagal mikrobiomos struktūrą nei bet kurį kitą tiriamųjų grupę. Kartu paėmus, mikrobiomas galėjo numatyti šių keturių žarnyno parazitų buvimą maždaug 80% tikslumu.
Infekcija šiais parazitais taip pat paskatino imuninės sistemos aktyvavimą, konkrečiai įjungiant kelius, skatinančius uždegimines reakcijas. Parazitų infekcija taip pat buvo susijusi su didesne tikimybe turėti bakterijų iš Bacteroidales grupės, kurie, kaip žinoma, turi įtakos virškinimui ir imuninės sistemos veiklai.
Antroje tyrimo dalyje, Penn vadovaujama komanda įvertino žarnyno mikrobiomo ir pieno vartojimo santykį Fulani ganytojų populiacijoje. Ankstesnis Tishkoff ir jo kolegų darbas parodė, kaip Afrikos ganytojų bendruomenėse atsirado genetinių mutacijų, leidžiančių virškinti laktozę, buvo atrinkta per evoliuciją dėl svarbios mitybos naudos vartojant pieno produktus. Žvelgiant į Fulani mikrobiomas, jie taip pat turėjo daug bakterinių genų, galinčių suskaidyti galaktozę, laktozės komponentas, ir riebalai, lyginant su kitomis grupėmis. „Šis genų praturtinimas gali padėti jums iš maisto gauti daugiau mitybos, “ - sako Rubelis.
Mokslininkai tiki savo išvadomis, didžiausias visų laikų tyrimas apie ryšį tarp žarnyno mikrobiomos sudėties ir parazitų infekcijos iš Afrikos į pietus nuo Sacharos, gali atverti naujas galimybes būsimam darbui. "Mūsų rasti mikrobiomų žymenys gali būti naudingi prognozuojant jūsų patogenų tipą, arba paaiškinti mikrobiomo ir imuninės sistemos sąveiką, “ - sako Rubelis.
Galų gale, ji priduria, daugiau tyrimų netgi galėtų nušviesti strategijas, kaip tikslingai modifikuoti mikrobiomą, siekiant sumažinti parazitų infekcijos riziką arba sumažinti jos daromą žalą organizmui.