Masveida izmiršana cilvēka zarnās, ko atklāja 2000 gadus vecu fekāliju fosilās atliekas

Skvoša ziedputekšņu graudi koprolītā. (Wilbowo et al., Nature, 2021)

Mūsu zarnās dzīvojošie mikrobi ir daudz mazāk dažādi nekā pirms 2000 gadiem.

Tas ir viens no galvenajiem atklājumiem, kas iegūti, veicot pārakmeņojušos cilvēka fekāliju genoma analīzi no akmeņu patversmēm visā Ziemeļamerikā un Meksikā. Astoņi paraugi, kas datēti pirms 1000 līdz 2000 gadiem, atklāj mikrobus, kas zinātnei ir pilnīgi jauni, kā arī citus, kas mūsdienās pilnībā nav sastopami zarnu mikrobiomā.

Turpretim mūsdienu zarnu mikrobiomā ir daudz vairāk pret antibiotikām rezistentu mikrobu nekā mūsu senču mikroorganismos. Šie atklājumi varētu palīdzēt mums saprast saikni (ja tāda ir) starp mūsu samazināto mikrobiomu un modernāko 'rūpniecisko' hronisko slimību, piemēram, saslimstību ar hroniskām slimībām. cukura diabēts un aptaukošanās.



Cilvēka mikrobioms ir aizraujoša un sarežģīta iekārta, un pēdējos gados zinātnieki ir atklājuši, ka tam ir daudz svarīgāka loma mūsu ķermeņa veselības uzturēšanā, nekā mēs iepriekš sapratām. Taču mūsu izpratne par to, kā cilvēka mikrobioms laika gaitā ir mainījies, ir ierobežota.

Ievadiet pārakmeņojušos izkārnījumus, ko zinātniski sauc par koprolītiem. Lai gan šīs fosilijas var šķist diezgan nepatīkamas, tās var būt bagātīgs informācijas avots par to, kā dzīvoja senie dzīvnieki, atklājot sarežģītu informāciju par uzturu un zarnu parazītiem un slimībām.

Tajos ir arī daži mikrobi, kas izklāj zarnas, ļaujot ikvienam, kam ir atbilstoši rīki, izveidot mikrobioma momentuzņēmumu. Tas ir tas, ko starptautiska mikrobiologu komanda, kuru vada Džoslina Diabēta centrs ASV, ir paveikusi visplašākajā veidā attiecībā uz jebkuru seno cilvēka zarnu mikrobiomu.

Pētnieki paņēma koprolītus, kas lieliski saglabājušies trīs klinšu patversmēs - Bumeranga patversmē Jūtā, nezināmā vietā kaut kur Amerikas dienvidrietumos (paraugi tika savākti gandrīz pirms 100 gadiem un slikti marķēti), un La Cueva de los Muertos Chiquitos vietā Durango. , Meksika.

Šie koprolīti tika apstiprināti kā cilvēki, izmantojot uztura analīzi, un datēti, izmantojot radiooglekļa analīzi. Pēc tam zinātnieki veica sarežģītu darbu, lai ekstrahētu vērtīgo konservēto DNS, kas varētu identificēt mikrobus.

Pētnieki veiksmīgi rekonstruēja 498 mikrobu genomus; no tiem 181, visticamāk, ir radušies cilvēka zarnās, nevis apkārtējā augsnē.

No šīm sekvencēm 158, šķiet, pārstāvēja atsevišķas sava veida mikrobu sugas. Pēc tam tos salīdzināja ar 789 mikrobiomiem no mūsdienu kopienām gan no rūpnieciskām, gan nerūpnieciskām kopienām.

Rezultāti bija pārsteidzoši. Senie mikrobiomi ne tikai bija līdzīgāki mūsdienu nerūpniecisko kopienu mikrobiomiem, bet arī saturēja sugas, kas nav novērotas nevienā mūsdienu mikrobiomā. No 158 genomiem 61 zinātnei bija pilnīgi nezināms - tas ir gandrīz 40 procenti.

Pētnieki uzskata, ka šī mikrobioma daudzveidība var būt saistīta ar uztura daudzveidību.

'Senajās kultūrās ēdieni, ko ēdat, ir ļoti dažādi un var atbalstīt eklektiskāku mikrobu kolekciju.' sacīja mikrobiologs Aleksandars Kostičs no Joslin Diabēta centra.

'Bet, virzoties uz industrializāciju un vairāk pārtikas preču veikalu diētu, jūs zaudējat daudz barības vielu, kas palīdz uzturēt daudzveidīgāku mikrobiomu.'

Bija arī dažas aizraujošas atšķirības mikrobiem. Viņiem bija mazāk gēnu, kas saistīti ar rezistenci pret antibiotikām, taču tiem bija arī mazāk gēnu proteīnu ražošanai, kas noārda glikānus, cukura molekulas, kas atrodamas gļotās.

Resnās zarnas gļotu degradācija ir saistīta ar slimības piemēram, Krona slimība, celiakija un čūlainais kolīts.

Senajiem mikrobiem bija arī lielāks transpozāžu skaits - fermenti, kas var izgriezt un ielīmēt un replicēt DNS elementus, cita starpā mainot lietas, lai palīdzētu pielāgoties mainīgajiem apstākļiem.

'Mēs domājam, ka tā varētu būt stratēģija mikrobu pielāgošanai vidē, kas mainās daudz vairāk nekā mūsdienu industrializētais mikrobioms, kur mēs ēdam vienas un tās pašas lietas un dzīvojam vienu un to pašu dzīvi vairāk vai mazāk visu gadu.' Kostičs teica .

“Tā kā tradicionālākā vidē lietas mainās un mikrobiem ir jāpielāgojas. Viņi varētu izmantot šo daudz plašāko transpozāžu kolekciju, lai satvertu un savāktu gēnus, kas viņiem palīdzēs pielāgoties dažādām vidēm.

Nav skaidrs, kā attīstošais mikrobioms varētu būt mainījis mūsu veselību, un izlases lielums ir diezgan mazs, taču pētījums liecina, ka mēs varam izmantot koprolītus, lai izpētītu mūsu senču zarnas, lai noskaidrotu, kas ir mainījies. Savukārt tas nākotnē varētu radīt labākus veselības rezultātus.

'Līdzīgi turpmākie pētījumi, kas aptver paleofekāliju bagātību, ne tikai paplašinās mūsu zināšanas par cilvēka mikrobiomu, bet arī var novest pie pieejas izstrādes mūsdienu zarnu mikrobiomu atjaunošanai to senču stāvoklī,' raksta komanda savā dokumentā.

Pētījums ir publicēts Daba .

Populārākas Kategorijas: Skaidrotājs , Cilvēkiem , Viedoklis , Neklasificēts , Tech , Dabu , Veselība , Telpa , Sabiedrību , Vidi ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.