Mikrobit sopeutuvat uuteen ympäristöön heidän maahanmuuttajiensa kanssa

Mikrobit sopeutuvat uuteen ympäristöön heidän maahanmuuttajiensa kanssa

Tuore artikkeli, jonka julkaisi Dan Knightsin ryhmä Minnesotan yliopistossa ja joka ilmestyi lehdessä Solu raportoi, että suoliston mikrobikokoonpano ja monimuotoisuus muuttuivat kuukausien aikana maaseudun aasialaisista ympäristöistä Yhdysvaltoihin. Kirjoittajan tärkeimmät havainnot olivat:

  • Maahanmuutto Yhdysvaltoihin maaseutualueilta Aasiassa liittyy suoliston mikrobien leviämiseen, monimuotoisuuteen ja bakteerien entsyymien menetykseen, jotka liittyvät kasvien kuidun hajoamiseen
  • Bacteroides kantoja siirrettiin kuidun digestoimalla Prevotella-kantoja USA: ssa käytetyn ajan mukaan
  • Monimuotoisuuden menettäminen kasvoi liikalihavuuden myötä ja se yhdistettiin sukupolvien ajan

"Ihmiset alkoivat menettää kotoperäisiä mikrobejaan lähes heti sen jälkeen, kun he saapuivat Yhdysvaltoihin", Knights sanoi haastatelluiksi Washington Post. "Monimuotoisuuden menettäminen oli varsin selvä: vain Yhdysvalloissa asuva Yhdysvalloissa asui noin kymmenen prosenttia mikrobiomiversiteetin menetyksestä." Mielenkiintoista on, että maahanmuuttajien lapsilla oli toisen 15-5-prosentin menetys monimuotoisuudelle .

Ritarit ja kollegat tutkivat suolen mikrobien suhteellista runsautta ja monimuotoisuutta ja niiden geenipitoisuutta useista 500-maahanmuuttajanaisista Aasian, Hmongin ja Karenin maaseutualueilta. Jotta saataisiin otos ennen Yhdysvalloista saapumista ja sen jälkeen, tutkijat ottivat myös mikrobienäytteitä 19 Karen -nimisistä naisista ennen lähtöään ja saapumisensa jälkeen. Tutkijat vertailivat kaikki nämä mikrobiot 36-eurooppalaisten amerikkalaisten kanssa, jotka syntyivät Yhdysvalloissa.

Maahanmuuttajien suolistossa hallitsevat lajit muuttuivat bakteeriryhmän kutsutuista kannoista Prevotellalla kutsuttuun ryhmään Bacteroides. Sukusi Prevotellalla kuuluu taxoon Bacteroidites joka yhdessä veron kanssa firmicutes muodostaa suurimman osan suolen mikrobeista ihmisen GI-alueella.

Afrikan (Hadza) ja Etelä-Amerikan (Yanomami) metsästäjien keräyspopulaatioiden ja toisaalta Pohjois-Amerikassa, Euroopassa ja Australiassa elävien väestöryhmien välillä on aiemmin kuvattu samanlaisia ​​eroja suolen mikrobi-taxaaleissa (Smits et ai. Tiede 357, 2017; De Filippo, PNAS 2010). Teollistetuilla populaatioilla on mikrobiotteja, joita hallitsee Bacterioidites, kun taas perinteiset populaatiot Afrikan, Aasian ja Etelä-Amerikan mantereilla, joihin sisältyy erilaisia ​​elämäntapoja maaseudun maatalousyrittäjiltä metsästäjien kerääjiin, ovat mikrobiotteja, jotka eroavat osittain Prevotella-taksojen runsaudesta, kuten Knightin tutkimuksessa (Smits et ai. tiede).

Village Afrikka Burkina Faso
Esimerkiksi Burkina Fasossa, Afrikassa sijaitseva alueellinen bakteeritulehdus, Prevotellalla muodostivat 53% suolistosbakteereista, mutta poissaolonsa ikäryhmässä olevista eurooppalaisista lapsista. Tutkimukset osoittavat myös, että pitkäkestoinen ruokavalio liittyy voimakkaasti suolen mikrobiomikoostumukseen. Ne, jotka syövät runsaasti proteiineja ja eläinrasvoja, ovat tyypillisesti Bacteroides-bakteereja, kun taas niille, jotka kuluttavat monimutkaisempia hiilihydraatteja, erityisesti kuitua, Prevotella-lajeja hallitsevat. Prevotellalla lajit tuottavat entsyymejä, jotka sulavat kuidun sisältäviä elintarvikkeita, jotka ovat yleisempiä Aasiassa kuin Yhdysvalloissa.

Vaikka nämä suolen mikrobiset erot eri puolilla maailmaa elävien ihmisten välillä tuntuivat aluksi vakaalta alueelliselta piirteeltä, kaksi viimeaikaista tutkimusta, mukaan lukien Knightin mukaan, viittaavat vahvasti siihen, että heihin vaikuttavat ravitsemus- ja muut elämäntavat. Ovatko suolen mikrobiot, jotka on ohjelmoitu ensimmäisten 3-vuosien aikana, sopeutuvat erilaisiin ruokavalioihin ja vaatimuksiin tehokkaimmista aineenvaihduntatuotteista?

Jotta voisimme vastata tähän kysymykseen, Justin Sonnenburg ja hänen ryhmänsä tarkasteltiin mahdollisia suhteita ruokavalion tottumusten kausivaihteluiden sekä suolen mikrobiotan koostumuksen ja toimintakyvyn välillä. Itä-Afrikan Rift-laaksossa asuvien Hadzan elämässä on kaksi erillistä vuodenaikaa: märkä kausi marraskuusta huhtikuuhun ja kuiva kausi toukokuusta lokakuuhun. Vaikka kuitupitoisten mukuloiden ja kasvien kulutus tapahtuu ympäri vuoden, marjastus ja hunajan kulutus ovat yleisempiä märkäkaudella, kun taas metsästys on menestyksekkäintä kuivakauden aikana. Tämä johtaa kulutukseen vähärasvaisen lihan kulutuksesta luonnonvaraisesta riistasta. Lihan korkeamman kulutuksen aika liittyi Bacteroidetes-lajien lisääntymiseen suolistossa. Sama mikrobiryhmä väheni jälleen märkäkauden aikana tilalle, jolla oli huomattavaa samankaltaisuutta kuin teollistuneella mikrobiotilla. Taxa, joka ajetaan tuntemattomalle tasolle Hadza-mikrobiotissa märän kauden aikana, vastaa harvinaisia ​​tai puuttuvia taxoja teollisuuspopulaatioista riippumatta kaudesta. Päinvastoin kuin teollisuuspopulaatioissa havaitut muutokset suoliston mikrobien monimuotoisuudessa ja rikkaudessa sekä ruuansulatusentsyymien erillisten kuvioiden ilmaisu, Hadzan mikrobiomi palasi aina täydelliseen monimuotoisuuteen kuivakauden aikana.

Olisi ollut kiehtovaa tietää, jos suoliston mikrobien monimuotoisuuden ja kuidun hajoamisen lajien mikrobien väheneminen ritarien maahanmuuttajilla olisi ollut palautuva palaessaan heidän maaperäänsä ja alkuperältään ruokavalioihinsa, kuten Hadzasissa tapahtuu eri vuodenaikoina , tai jos nämä muutokset ovat pysyviä, koska ne ovat teollisuusmaissa.

Nopeat muutokset suolen mikrobien koostumuksessa ja toiminnassa vaikuttavat maahanmuuttajien terveyteen? Yleensä oletetaan, että kun mikrobien monimuotoisuus vähenee, sairauksien, kuten liikalihavuuden, diabeteksen ja metabolisen oireyhtymän riski kasvaa, vaikka mikrobien muutosten ja ihmisen sairauksien välinen syy on edelleen olemassa. Itse asiassa ritariryhmä havaitsi, että liikalihavuutta useilla maahanmuuttajilla oli jopa kuusinkertainen. Myös ne, jotka olivat lihavia, menettävät lisäksi 10 prosenttia monimuotoisuudestaan.

Koska maahanmuuttajien ruokavaliossa havaitut muutokset olivat hitaampia kuin maahanmuuttajien suolen mikrobiologian havaitut nopeat muutokset osoittavat, että muutkin tekijät kuin Pohjois-Amerikan elintarvike ovat olleet tärkeitä, mukaan lukien uudelleensijoittamista ja sopeutumista uuteen ympäristöön, veden puhtaus, altistuminen lääkkeille, erityisesti antibiooteille ja muille elämäntavoille.

Kommentit:

  • Useat tutkimukset osoittavat vaihtelua suolen mikrobien monimuotoisuudesta ja mikrobi-taxaalien suhteellisesta runsaudesta. Nämä vaihtelut voivat esiintyä syklisessä kausivaihtelussa joissakin populaatioissa tai voi tapahtua, kun väestö liikkuu yhdestä maasta ja perinteiset ravitsemustottumukset yhteen korkean rasvan, sokerin ja vähärasvaisen ruokavalion kanssa.
  • Teollistuneissa maissa mikrobien monimuotoisuuden ja runsauden lisääntyminen tapahtuu vain tietyllä kaistaleveydellä, mutta yleensä se ei saavuta perinteisissä yhteiskunnissa havaittuja tasoja.
  • Vaikka ruokavalion erot vaikuttavat vaikuttavan merkittävästi mikrobiomien vaihteluihin, muut tekijät kuin ruokavalio saattavat olla vastuussa, erityisesti juomaveden stressi, liikunta, hygienia ja puhtaus.
  • Tähän mennessä ei kuitenkaan ole tunnistettu syy-yhteyttä suoliston mikrobien muutosten ja lihavuuden tai muiden sairauksien välillä.