Izkazalo se je, da čeprav je v večini vrst sesalcev v črevesnih mikrobiomih izjemna predvidljivost, nekatere vrste evolucijskih prilagoditev - na primer letenje - lahko vodijo do drastično različnih mikrobnih populacij.
V novi študiji, objavljeni 7. januarja, 2020 v mBio , Raziskovalci s kalifornijske univerze v San Diegu so ugotovili podobnosti pri pticah in netopirjih, ki presegajo njihovo nagnjenost k letenju.
Po sodelovanju z več deset ustanovami po vsem svetu za zbiranje vzorcev iztrebkov pri skoraj 900 vrstah vretenčarjev in primerjavo njihovih črevesnih mikrobiomov, ekipo je presenetilo pomanjkanje podobnosti med pticami in netopirji.
Ta raziskava kaže, da so sesalci - tudi ljudje - lahko izjema in ne pravilo glede tega, kako močno so odvisni od črevesnih mikrobov. To predstavlja spremembo paradigme v tem, kako razmišljamo o živalih in odnosih, ki jih imajo s svojimi mikrobi. "
Se Jin Song, Doktor znanosti, prvi avtor in direktor raziskave, Center za mikrobiomske inovacije, UC San Diego
"Na splošno nas je zanimalo ugotoviti, kateri dejavniki pojasnjujejo, zakaj imajo živali vrste črevesnih mikrobov, ki jih imajo, želeli pa smo odgovoriti tudi na bolj specifična vprašanja, na primer, ko različne živali razvijejo podobne lastnosti - na primer prilagajanje ekstremni prehrani - ali se tudi njihovi črevesni mikrobiomi razvijajo na podoben način?
"Ko smo prvič začeli ta projekt, Mislil sem, da bi bilo smiselno, da bi videli podobne povezave med živalmi in njihovimi črevesnimi mikrobi, če bi živali imele podobno prehrano. Naša ideja "pie-in-the-sky" je bila, da bi let lahko uvedel podoben izbor, na katerem gostujejo mikrobi živali. Šokantno je bilo, da nismo ugotovili, da imajo ptice in netopirji sam po sebi podoben mikrobiom, ampak oboje nima posebnega odnosa z mikrobi. "
Prejšnje študije so pokazale, da je odnos med sesalci in njihovimi mikrobi zelo star. To je raziskovalce pripeljalo do prepričanja, da bi lahko samo z ogledom drugih podobnih sesalcev predvideli vrste mikrobov, ki bi jih lahko gostila.
Nova raziskava je to idejo podrla, ugotovitev, da so netopirji edinstveni med sesalci, preprosto zato, ker njihovi črevesni mikrobiomi niso predvidljivi glede na vrste in količine mikrobov, ki jih najdemo v črevesju sorodnih vrst. Ta vzorec je dejansko bolj podoben pticam, ki imajo tudi nepredvidljive mikrobne skupnosti.
"Kaj to pomeni, medtem ko se zdi, da imajo nekatere živali zelo stabilen odnos s svojimi mikrobiomi, s podobnimi bakterijskimi skupnostmi, ki trajajo milijone let, zdi se, da imajo drugi veliko bolj dinamične odnose, "je dejal prvi avtor Jon Sanders, Doktor znanosti, nekdanji podoktorski sodelavec v laboratoriju UC San Diego so-starejšega avtorja Roba Knighta, Dr.
"Najbolj presenetljivo je, Zdi se, da je pogon leta povezan s pomanjkanjem stabilnosti. Zdi se, da sta netopirja in ptice neodvisno končala s črevesnimi mikrobiomi, za katere se zdi, da ne sledijo evolucijskim odnosom gostiteljev. "
Različnost med sorodnimi vrstami, ki imajo podobno prehrano, kaže, da, vsaj pri pticah in netopirjih, določeno mikrobno ravnovesje morda ni tako ključno za podporo normalne prebave.
To pomeni, da imajo lahko evolucijske zahteve za sprejetje leta neposredne, globoki učinki na mikrobiom, in postavlja vprašanja o tem, kakšne druge vrste evolucijskih pritiskov bi lahko vplivale na mikrobne skupnosti.
"Če v črevesju nosite veliko bakterij, lahko je precej težka in vam lahko vzame sredstva, "je rekla Holly Lutz, Doktor znanosti, podoktorski raziskovalec na Oddelku za pediatrijo na Medicinski fakulteti UC San Diego in znanstveni sodelavec v Chicago's Field Museum.
"Torej, če ste žival, ki ima res visoke energetske zahteve, reci, ker letiš, morda si ne boste mogli privoščiti prenašanja vseh teh bakterij naokoli, in morda si ne boste mogli privoščiti, da jih hranite ali se z njimi ukvarjate. "
Raziskovalci vidijo ta nabor podatkov kot novo priložnost za pomoč pri obveščanju prihodnjih raziskav o razvoju mikrobiomov in njihovem pomenu za različne vrste.
"Kot ljudje, vedno smo mislili, da smo zelo posebni, "je rekla Song." In morda smo, vendar živimo v svetu, ki je veliko starejši od nas. To delo nam pomaga bolje razumeti razvoj in ekologijo odnosov gostitelj-mikrob, in mislim, da nam bo pomagalo bolje razumeti sebe. "
"Ta študija nam veliko pove o obsežnih vzorcih evolucije v črevesju vretenčarjev, vendar je treba storiti še veliko več, "je rekel Knight, profesor na Medicinski fakulteti UC San Diego in inženirski šoli Jacobs ter direktor Centra za mikrobiomske inovacije.
"Izvesti moramo funkcionalne študije z metagenomiko in metabolomiko, in razumejo mikrobe v drugih delih telesa, kako se spreminjajo med razvojem, in kako medsebojno delujejo z okoljskimi mikrobi v naravi in v ujetništvu, da vplivajo na zdravje živali. Razumevanje teh načel pri tisočih drugih vrstah nam bo pomagalo razumeti svoja. "
Vrsta bakterij zgornjih dihalnih poti lahko vpliva na resnost astme
Znanstveniki iz tisočletnega "žvečilnega gumija" izvlečejo celoten človeški genom
Boj proti celiakiji
Diagnoza virusnih okužb z uporabo mikro in nano merilnih tehnologij
Zahodna prehrana lahko poveča tveganje za "smrtonosno sepso",
Nanotehnologija in diagnoza in zdravljenje COVID-19
Otroci so imunsko pripravljeni na SARS-CoV-2
V zadnjih 20 letih se je pojavilo najmanj 30 novih bolezni, ki zdaj skupaj ogrožajo zdravje več sto milijonov ljudi. Za mnoge od teh bolezni ni zdravljenja, zdravilo, ali cepivo. Medtem ko je večina t
Antioksidanti v prehrani lahko povečajo tveganje za raka na črevesju,
razkriva nova študija Zdravstvene koristi antioksidantov v hrani so bile dokazane v obsežni znanstveni literaturi. Zdaj, nova študija kaže, da preveč dobrega morda ni tako dobro! Običajno antioksidant
Črevesni in oralni mikrobiomi napovedujejo resnost COVID-19
Eno vprašanje, ki v času pandemije koronavirusa 2019 (COVID-19) še vedno ostaja neodgovorjeno, je bilo, zakaj obstaja poseben vzorec zadetka, ko gre za hudo bolezen? Zanimiva nova študija, ki se pojav