Genetikk kan påvirke sammensetningen av mikrobiomet mer enn miljøfaktorer

Forskere som studerer mus ved Technion-Israel Institute of Technology har funnet ut at mikrobiomet påvirkes av genetikk mye mer enn det er av fødselsmiljøet hos mor.

Kateryna Kon | Shutterstock

Vaginal fødsel, som innebærer overføring av mikrobiota fra mor til nyfødt, hadde ingen langvarig innvirkning på avkommets mikrobiom. Studieforfatter Yechezkel Kashi sier at han ble overrasket over hvor mye mer genetikk som påvirker mikrobiomet, sammenlignet med mors fødselsmiljø:

Det var også skuffende siden det antydet at fordelene med probiotika bare kan vare så lenge man tar dem. ”

Er probiotika verdt å ta?

I Storbritannia, om lag tre fjerdedeler av en milliard pund per år brukes på probiotiske produkter som skal komme helsen vår til gode. Tarmen er full av mikrober som bakterier, virus og sopp som øker helsen ved å hjelpe kroppen til å absorbere næringsstoffer, metabolisere medisiner og "trene" immunsystemet.

Å endre en persons individuelle blanding av mikrobiota kan påvirke helsen deres, og mange forskere mener at å øke gunstige bakterier har positive helseeffekter. Derimot, pålitelig bevis på at dette er tilfellet mangler fortsatt.

For å bevise at probiotiske produkter er fordelaktige, forskere må vise at bakteriene de inneholder overlever å bli spist og passert gjennom det svært sure magen.

De må også vise at bakteriene bosetter seg i tarmen der de deretter hekker og øker bakteriepopulasjonen som allerede er der. Endelig, de må bevise at dette har en gunstig helseeffekt hos en betydelig andel mennesker.

Selv om leverandører av probiotika hevder mange helsemessige fordeler for sine produkter, de i Europa må nå annonsere i samsvar med European Food Safety Authority, som sier at bevisene rundt helsemessige fordeler av probiotiske produkter er utilstrekkelige.

Konsulent kolorektal kirurg James Kinross driver klinisk forskning om emnet ved Imperial College London. Kinross er enig i at mens de levende bakteriene i probiotiske produkter ser ut til å overleve magen og bosette seg i tarmen, det ser også ut til at når en person slutter å ta dem, de skylles ut av tarmen.

Han anbefaler at de brukes til personer med sykdommer som irritabel tarm eller infeksjonsdiaré, men mener bevisene på at de er gunstige for friske mennesker mangler.

Mors fødselsmiljø har liten effekt på mikrobiomet på lang sikt

For den nåværende studien, Kashi og kolleger karakteriserte mikrobiomene til to innavlede stammer av mus, nemlig svarte mus (C57BL/6J), og hvite mus (BALB/c). De krysset de svart -hvite musene slik at den ene gruppen av kors inkluderte en mor som var svart og den andre inkluderte en mor som var hvit.

I begge gruppene, avkom var den samme gråtonen og delte lignende genetikk, uavhengig av hvilken mor som var svart og hvilken som var hvit.

Grunnen til at musens stammer ble krysset er at, under fødselen, mikrober overføres fra mors vaginalkanal til avkommet, noe som betyr at svarte og hvite mus vil overføre forskjellige sett med mikrobioter til deres avkom.

Som nylig rapportert i journalen Anvendt og miljømikrobiologi , mors fødselsmiljø hadde liten innvirkning på avkommets mikrobiomer. Mikrobiomene var like hverandre, uansett om avkommet hadde mødre som var svarte eller hvite, indikerer at enhver mors såing under fødselen ikke tok.

Testing av matkildens innflytelse på mikrobiomet

I et ytterligere eksperiment, forskerne testet en annen miljøfaktor som kan påvirke mikrobiomet, som var en matkilde. For denne studien, de svart -hvite musene ble holdt sammen i de samme burene.

"Mus er koprofager. De spiser avføring, og i fangenskap, de spiser avføringene til burkameratene, "forklarer medforfatter Hila Korach-Rechtman. Siden avføring inneholder mikrobiomet, de hvite musene ble utsatt for de svarte musenes mikrobiota og de svarte musene for de hvite musenes mikrobiota.

Teamet fant ut at dette gjorde noen forskjell for dyrenes mikrobiomer, men effekten vedvarte bare så lenge musene ble holdt sammen i de samme burene. Når de forskjellige musestammene ble separert, mikrobiomene deres endret seg tilbake til sin opprinnelige sammensetning, sier Korach-Rechtman

"Åpenbart, vi kan ikke antyde at den samme modellen vil gjelde for mennesker, "sier Kashi. Imidlertid, det er bevis som støtter denne hypotesen, med noen eksperimenter som viser både mus og mennesker at visse gener korrelerer med visse arter av mikrober.

Denne genetiske variasjonen kan påvirke tarmmikrobiomet via mekanismer som "forskjeller i slimhinnens tarmstruktur ... forskjeller i metabolisme som gallsyresekresjon ... potensielt olfaktorisk reseptoraktivitet ... og antimikrobielle peptider og andre genetiske determinanter for immunsystemet system, "foreslår Kashi og kolleger.

For å bestemme virkningen av både mors stamme og koprofagi, forskerne samlet avføring fra de forskjellige stammene og utførte DNA -sekvensering for å analysere dyrenes mikrobiomer. De brukte deretter bioinformatikkanalyse på sekvensene de oppnådde.

I begge forsøkene, konklusjonen var den samme:det var genetikk som hovedsakelig bestemte mikrobiomet, med mors fødselsmiljø og koprofagi som bare har en liten innflytelse.

• MIT -forskere utvikler nytt materiale som kan gjøre det lettere å fjerne tykktarmspolypper
• Organiske epler har probiotiske egenskaper