Oude microbiomen van primaten kunnen meer informatie opleveren over menselijke ontwikkeling

Oude menselijke microbiomen worden onder de loep genomen voor wat ze wetenschappers vertellen over de mensen van lang geleden. Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Grenzen in ecologie en evolutie in februari 2020 laat zien dat het darmmicrobioom zich kan aanpassen aan nieuwe bacteriële blootstellingen, waarmee mensen met succes naar nieuwe locaties kunnen migreren.

Hoewel bekend is dat de sociale structuur van primaten de structuur van hun microbioom verandert, het omgekeerde kan ook waar zijn, volgens deze nieuwe theorie. De wetenschappers veronderstellen dat adaptieve microbiomen de functie zijn van menselijk aanpassingsvermogen en de basis van succesvol menselijk leven in een reeks van omgevingen.

WENEN, MUSEUM VAN NATUURLIJKE GESCHIEDENIS, OOSTENRIJK:Installatie die de prehistorische voorouders van de mens homo erectus demonstreert. Afbeelding tegoed:Shutterstock

De studie

Met behulp van gegevens uit eerder onderzoek, de wetenschappers vergeleken de microbiomen van specifieke sites, namelijk, de buik, de darmen, de oksels, en in gefermenteerd voedsel, onder niet-menselijke primaten, apen, en mensen om te onderzoeken hoe het menselijke microbioom verandert op verschillende locaties en met verschillende levensstijlen. Zowel het aantal als het soort soorten vertonen veranderingen, evenals de functies die door de microbiomen worden uitgevoerd.

Microben verspreiden

Verhuizen naar een andere locatie betekent doorgaans nieuwe voedingsmiddelen, moeten omgaan met nieuwe ziekteverwekkende organismen, en het gebruik van nieuwe hulpmiddelen om voedsel te krijgen en te verwerken. Dit wordt mogelijk gemaakt door het vermogen van het microbioom om zich aan te passen, door het voedsel op verschillende plaatsen te verteren en te ontgiften. Dit maakt het gemakkelijker om nieuwe ziekten te overleven en om je aan te passen aan een reeks nieuwe omgevingen. Dit droeg bij aan de verspreiding van het menselijk ras over de hele wereld.

Een belangrijk aspect is dat microben ook door microben worden verspreid, zodat ze zich ook aanpassen aan lokale omstandigheden. Niet alleen verspreidden de microben zich tussen mensen, maar ook tussen mensen en het voedsel dat ze aten.

Een voorbeeld is fermentatie, waar de microbiële vertering van voedsel buiten het lichaam begint met behulp van microben die ook in de darm worden aangetroffen. Het voordeel van fermentatie is dat het voedsel kan bewaren, zodat groepen mensen op één plek bij elkaar kunnen blijven, een bredere gemeenschap vormen. Gefermenteerde voedingsmiddelen bevatten veel soorten kaas, yoghurt, en kwark, wijnen en azijnen. De microben die in deze voedingsmiddelen worden gevonden, maken deel uit van de uitgebreide microbiomen van de menselijke gastheren.

Bij fermentatie, de microben kunnen niet overleven buiten het lichaam van de gastheer en kunnen alleen door nauw contact tussen de gastheerdieren zelf worden overgedragen. De consumptie van gefermenteerd voedsel leidde tot de herintroductie van de microben in de menselijke groep, zodat uiteindelijk de microbiota van de mensen in die gemeenschap deelde meer significante overeenkomsten in vergelijking met die van andere menselijke groepen.

Implicaties

Vergelijkingen tussen de microbiomen van verschillende groepen werpen enkele vragen en theorieën op over hoe de menselijke maag zijn zure interne omgeving nodig heeft, hoe de darmmicrobiomen hun unieke structuren ontwikkelen en de aanwezigheid van fermentatie in de vroege menselijke samenleving.

De wetenschappers denken dat sociaal gedrag bij mensen en andere primaten wordt bevorderd door de onderlinge afhankelijkheid van microben in hun darmen en andere delen van het lichaam, die werden doorgegeven door de sociale omstandigheden en zo geschikt werden om de veranderende omstandigheden van het uitbreiden van het menselijk territorium te overleven.

Onderzoeker Rob Dunn zegt:"We hebben onze lichaamsmicroben uitbesteed aan ons voedsel. Dat zou wel eens het belangrijkste hulpmiddel kunnen zijn dat we ooit hebben uitgevonden. Maar het is een moeilijk hulpmiddel om in het verleden te zien en daarom praten we er niet veel over. Steenartefacten bewaren, maar vis of bier gefermenteerd in een gat in de grond niet."

De wetenschappers geven toe dat hun conclusies hypothetisch zijn. Nog altijd, ze hopen dat verder onderzoek door paleoantropologen, milieu wetenschappers, en medische wetenschappers zullen deze theorieën kunnen valideren door ze uit te testen.

zegt Dunn, "We hopen dat de bevindingen sommige vragen zullen veranderen en dat andere onderzoekers de gevolgen van veranderingen in het menselijk microbioom zullen bestuderen. Hopelijk, het volgende decennium zal er meer aandacht zijn voor microben in ons verleden en minder voor scherpe rotsen."

• UTHealth arts-wetenschapper ontvangt AHA's $ 1 miljoen Merit Award voor onderzoek naar beroertes
• Associatie tussen HMO-concentraties en zuigelingengewicht,