Štúdia poskytuje nové pohľady na mikrobiómy predindustriálnej poľnohospodárskej populácie

Nová štúdia publikovaná tento týždeň demonštruje prvý pokus o použitie metód starodávnej detekcie baktérií, priekopníkom v štúdiách minulých epidémií, charakterizovať mikrobiálnu diverzitu starovekého obsahu čriev z dvoch stredovekých latrín.

Zistenia poskytujú pohľad na mikrobiómy predindustriálnej poľnohospodárskej populácie, ktoré môžu poskytnúť veľmi potrebný kontext pre interpretáciu zdravia moderných mikrobiómov.

V priebehu rokov, vedci poznamenali, že ľudia žijúci v industrializovaných spoločnostiach majú v porovnaní s komunitami lovcov a zberačov po celom svete výrazne odlišný mikrobióm. Odtiaľto, Rastúci počet dôkazov spája zmeny v našom mikrobióme s mnohými chorobami moderného industrializovaného sveta, zápalové ochorenie čriev, alergie, a obezita.

Súčasná štúdia pomáha charakterizovať zmenu v črevných mikrobiómoch a vyzdvihuje hodnotu starovekých latrín ako zdrojov bio-molekulárnych informácií.

Staroveké črevné mikrobiómy:skúmanie útrob histórie

Piers Mitchell z Cambridgeskej univerzity sa špecializuje na črevný obsah minulých ľudí prostredníctvom analýzy neobvyklých substrátov. Keď sa pod mikroskopom pozrieme na obsah archeologických latrín a vysušených výkalov, on a jeho tím sa veľa dozvedeli o črevných parazitoch, ktoré sužovali našich predkov.

„Mikroskopická analýza môže ukázať vajíčka parazitických červov, ktoré žili v črevách, ale mnohé mikróby v čreve sú jednoducho príliš malé na to, aby ich bolo možné vidieť, "komentuje Mitchell." Ak máme určiť, čo predstavuje zdravý mikrobióm pre moderných ľudí, mali by sme sa začať zaoberať mikrobiómami našich predkov, ktorí žili pred použitím antibiotík, rýchle občerstvenie, a ďalšie vychytávky industrializácie “.

Kirsten Bos, špecialista na starovekú bakteriálnu DNA z Inštitútu Maxa Plancka pre vedu o histórii ľudstva a vedúci štúdie, bol najskôr skeptický k uskutočniteľnosti vyšetrovania obsahu latrín, ktoré boli dlho mimo prevádzky.

"Na začiatku sme si neboli istí, či molekulárne podpisy črevného obsahu prežijú v latrínach stovky rokov. Mnohé z našich doterajších úspechov v starodávnom získavaní baktérií pochádzajú z kalcifikovaných tkanív, ako sú kosti a zubný kameň," ktoré ponúkajú veľmi odlišné podmienky uchovávania. Napriek tomu “hovorí Bos, „Naozaj som dúfal, že údaje tu zmenia môj pohľad.“

Tím analyzoval sediment zo stredovekých latrín v Jeruzaleme a Rige, Lotyšsko pochádzajúce zo 14.-15. storočia n. L. Prvou výzvou bolo odlíšiť baktérie, ktoré kedysi tvorili starodávne črevo, od tých, ktoré zaviedlo prostredie, nevyhnutným dôsledkom práce s archeologickým materiálom.

Vedci identifikovali široké spektrum baktérií, archaea, prvoky, parazitické červy, huby a iné organizmy, vrátane mnohých taxónov, o ktorých je známe, že obývajú črevá moderných ľudí.

„Zdá sa, že latríny sú skutočne cennými zdrojmi mikroskopických aj molekulárnych informácií, “uzatvára Bos.

Žiadne moderné zápalky pre starodávne mikrobiómy

Susanna Sabinová, doktorandský absolvent MPI-SHH, ktorý štúdiu viedol, porovnal latrínovú DNA s DNA z iných zdrojov, vrátane mikrobiómov z priemyselných a pasúcich sa populácií, ako aj odpadovú vodu a pôdu.

„Zistili sme, že mikrobióm v Jeruzaleme a Rige má niekoľko spoločných vlastností - vykazujú podobnosť s modernými mikrobiómami lovcov a zberačov a s modernými priemyselnými mikrobiómami, ale boli natoľko odlišní, že vytvorili svoju vlastnú jedinečnú skupinu. Nevieme o modernom zdroji, ktorý by obsahoval mikrobiálny obsah, ktorý tu vidíme. "

Používanie latrín, kde sa zmiešajú výkaly mnohých ľudí, umožnil vedcom nebývalý pohľad na mikrobiómy celých komunít.

Tieto latríny nám poskytli oveľa reprezentatívnejšie informácie o širšej predindustriálnej populácii týchto regiónov, než by mala jednotlivá vzorka stolice. Kombinácia dôkazov zo svetelnej mikroskopie a starodávnej analýzy DNA nám umožňuje identifikovať úžasnú rozmanitosť organizmov prítomných v črevách našich predkov, ktorí žili pred stáročiami. “

Piers Mitchell, Cambridgeská univerzita

Napriek prísľubu tohto nového prístupu k vyšetrovaniu mikrobiómu, výzvy zostávajú.

"Budeme potrebovať oveľa viac štúdií na iných archeologických náleziskách a časových obdobiach, aby sme úplne pochopili, ako sa mikrobióm v ľudských skupinách v priebehu času zmenil," “hovorí Bos.” Avšak urobili sme kľúčový krok, keď sme ukázali, že obnova DNA starého črevného obsahu z minulých latrín môže fungovať. “

• Tiopuríny by mohli pomôcť zastaviť replikáciu vírusov v ľudských koronavírusoch
• Nová správa AGA uvádza podrobnosti o účinnosti a bezpečnosti transplantácie fekálnej mikrobioty