Studie:Parasittinfeksjon nært knyttet til sammensetningen av gastrointestinal mikrobiom

Parasittinfeksjoner er en konstant tilstedeværelse for mange mennesker som lever i tropiske strøk, spesielt i mindre industrialiserte områder. Disse ofte kroniske tilstandene er i beste fall ubehagelige; mer seriøst, barn med parasittsykdommer som forårsaker diaré kan dø av underernæring eller dehydrering.

I Genombiologi , en studie ledet av forskere fra University of Pennsylvania undersøkte sammenhengen mellom parasittinfeksjon og tarmmikrobiomet. Ved å bruke genetiske metoder for å karakterisere det gastrointestinale mikrobiomet til 575 etnisk mangfoldige kamerunere som representerer befolkninger fra ni landsbyer med betydelige forskjeller i livsstil, forskerne oppdaget at tilstedeværelsen av parasitter var sterkt forbundet med den generelle sammensetningen av mikrobiomet.

Vi fant ut at vi kunne se på noens mikrobiom og bruke det til å forutsi om noen hadde en gastrointestinal parasittinfeksjon. Enten det var parasitter som forandret mikrobiomet eller noe i den bosatte mikrobiotaen til en person som gjorde dem mer utsatt for infeksjon, vi kan ikke si, men foreningen var sterk. "

Meagan Rubel, som fullførte doktorgraden ved Penn og nå er postdoc ved University of California, San Diego

Rubel ledet studien i samarbeid med Penn's Sarah Tishkoff, en Penn Integrates Knowledge Professor ved Perelman School of Medicine og School of Arts and Sciences, og Frederic Bushman, en mikrobiolog ved medisinskolen. I tillegg til mikrobiomet og parasittene, forskningen undersøkte også markører for immunfunksjon, fordøyelse av meieri, og patogeninfeksjon, et rikt datasett.

Etterforskningen innebar seks måneders feltarbeid, å samle avføring og blodprøver fra Mbororo Fulani pastoralists, storfe med en diett som inneholder mye kjøtt og meieriprodukter; Baka og Bagyeli regnskog jeger-samlere, som driver en begrenset mengde oppdrett, men også fôr til kjøtt og plantebasert mat; og bantu-talende agropastoralister, som både dyrker avlinger og dyrker husdyr. Som en sammenligningsgruppe, studien inkluderte data fra to grupper mennesker som bor i urbane områder i USA, med en diett som er tyngre i animalsk fett, proteiner, og bearbeidede matvarer.

I felten, forskerne testet for malaria og en rekke andre patogener som infiserer både blod og mage -tarmsystemet.

Av de 575 personene som ble testet i Kamerun, forskerne fant at nesten 40% var infisert med mer enn én parasitt før de fikk en antiparasittisk behandling, med jeger-samlere, gjennomsnittlig, mest sannsynlig å være co-infisert med flere parasitter. Spesielt, teamet fant ut at fire jordoverførte tarmparasitter hadde en tendens til å forekomme med en hastighet som er mye høyere enn tilfeldigheter:Ascaris lumbricoides, Necator americanus, Trichuris trichiura, og Strongyloides stercoralis, eller maur.

"Tarmparasitter er et globalt folkehelseproblem, "sier Rubel." Og du har en tendens til å se flere av disse parasittene sammen i ressursfattige omgivelser der folk kanskje ikke har tilgang til klinisk behandling, vann i rør, og såpe, så det er større mulighet for at de kan overføres. "

Tilbake i laboratoriet på Penn, forskerne brukte genomiske sekvenseringsverktøy for å ta et øyeblikksbilde av deltakernes tarmmikrobiomer. Sammensetningen av mikrobiomet, de fant, kunne nøyaktig forutsi en persons land (USA eller Kamerun) og livsstil (urbane, pastoralist, agropastoralist, eller jeger-samler). Men etter disse to variablene, tilstedeværelsen av ANTS -parasitter kan forutsies med større nøyaktighet av mikrobiomstrukturen enn noen annen variabel forskerteamet studerte. Tatt sammen, mikrobiomet kunne forutsi tilstedeværelsen av disse fire tarmparasittene med omtrent 80% nøyaktighet.

Infeksjon med disse parasittene førte også til økning i immunsystemaktivering, spesielt å slå på veier som fremmer inflammatoriske responser. Parasittinfeksjon var også forbundet med en større sannsynlighet for å ha bakterier fra rekkefølgen Bacteroidales, som er kjent for å spille en rolle i å påvirke fordøyelsen og immunsystemets funksjon.

I en andre del av studien, det Penn-ledede teamet vurderte forholdet mellom tarmmikrobiomet og melkeforbruket i Fulani pastoralistpopulasjon. Tidligere arbeid av Tishkoff og kolleger belyste hvordan genetiske mutasjoner som muliggjorde fordøyelse av laktose oppsto i pastoralistiske samfunn i Afrika, valgt gjennom evolusjon på grunn av de viktige ernæringsmessige fordelene ved å spise meieri. Ved å se på Fulanis mikrobiomer, de hadde også en tendens til å ha en overflod av bakterielle gener som var i stand til å bryte ned galaktose, en komponent av laktose, og fett, sammenlignet med andre grupper. "Denne berikelsen av gener kan hjelpe deg med å trekke ut mer ernæring fra maten du spiser, "Sier Rubel.

Forskerne tror funnene deres, den største studien noensinne om koblingen mellom tarmmikrobiomsammensetning og parasittinfeksjon fra Afrika sør for Sahara, kan åpne nye muligheter for fremtidig arbeid. "De typer mikrobiommarkører vi fant, kan være nyttige for å forutsi hvilken type patogener du har, eller for å belyse samspillet mellom mikrobiomet og immunsystemet, "sier Rubel.

Etter hvert, legger hun til, mer forskning kan til og med belyse strategier for målrettet modulering av mikrobiomet for å redusere risikoen for en parasittinfeksjon eller minimere skadene det forårsaker for kroppen.

• Studier finner drivere for sunt tarmvedlikehold
• Studier anbefaler mikrobielle Noahs ark for å beskytte menneskets langsiktige helse