Masinis išnykimas žmogaus žarnyne, kurį atskleidė 2000 metų senumo išmatų iškastinės liekanos

Skvošo žiedadulkės koprolite. (Wilbowo ir kt., Gamta, 2021)

Mūsų žarnyne gyvenančių mikrobų įvairovė yra mažesnė nei prieš 2000 metų.

Tai vienas iš pagrindinių išvadų, gautų atlikus suakmenėjusių žmogaus išmatų genominę analizę iš uolų prieglaudų visoje Šiaurės Amerikoje ir Meksikoje. Aštuoni mėginiai, datuojami prieš 1 000–2 000 metų, atskleidžia mikrobus, kurie yra visiškai nauji mokslui, taip pat kitus, kurių šiandien visiškai nėra žarnyno mikrobiome.

Priešingai, šiuolaikiniame žarnyno mikrobiome yra daug daugiau antibiotikams atsparių mikrobų nei mūsų protėviuose. Šios išvados galėtų padėti suprasti ryšį (jei toks yra) tarp sumažėjusio mikrobiomo ir didesnio šiuolaikinio „pramoninių“ lėtinių ligų, tokių kaip. diabetas ir nutukimas.



Žmogaus mikrobiomas yra žavinga ir sudėtinga mašina, o pastaraisiais metais mokslininkai atrado, kad ji atlieka daug svarbesnį vaidmenį palaikant mūsų kūną sveiką, nei manėme anksčiau. Tačiau mūsų supratimas apie tai, kaip laikui bėgant pasikeitė žmogaus mikrobiomas, yra ribotas.

Įveskite suakmenėjusias išmatas, moksliškai žinomas kaip koprolitai. Nors šios fosilijos gali atrodyti gana nemalonios, jos gali būti turtingas informacijos apie senovės gyvūnų gyvenimą šaltinis, atskleidžiantis sudėtingą informaciją apie mitybą ir žarnyno parazitus bei ligas.

Juose taip pat yra kai kurių žarnyno mikrobų, todėl kiekvienas, turintis tinkamus įrankius, gali sudaryti momentinę mikrobiomo nuotrauką. Būtent tai tarptautinė mikrobiologų komanda, vadovaujama JAV Joslino diabeto centro, padarė kuo detaliau bet kokiam senovės žmogaus žarnyno mikrobiomui.

Tyrėjai paėmė koprolitus, puikiai išsilaikiusius trijose uolų prieglaudose – Bumerango prieglaudoje Jutoje, nežinomoje vietoje kažkur Amerikos pietvakariuose (mėginiai buvo paimti beveik prieš 100 metų ir prastai paženklinti), ir La Cueva de los Muertos Chiquitos vietovėje Durango mieste. , Meksika.

Šie koprolitai buvo patvirtinti kaip žmonės, naudojant mitybos analizę, ir datuojami naudojant radioaktyviosios anglies analizę. Tada mokslininkai atliko sudėtingą darbą, išskirdami brangią išsaugotą DNR, kuri galėtų identifikuoti mikrobus.

Mokslininkai sėkmingai atkūrė 498 mikrobų genomus; iš jų 181 greičiausiai atsirado žmogaus žarnyne, o ne aplinkiniame dirvožemyje.

Atrodė, kad iš šių sekų 158 yra atskiros tam tikros rūšies mikrobų rūšys. Tada jie buvo lyginami su 789 mikrobiomais iš dabartinių bendruomenių, tiek iš pramoninių, tiek iš nepramoninių bendruomenių.

Rezultatai buvo stulbinantys. Senovės mikrobiomai buvo ne tik panašesnės į šiuolaikinių nepramoninių bendruomenių mikrobiomas, bet ir jose buvo rūšių, kurių nematė jokiame šiuolaikiniame mikrobiome. Iš 158 genomų 61 buvo visiškai nežinomas mokslui – tai beveik 40 proc.

Ši mikrobiomo įvairovė, mokslininkų nuomone, gali turėti ką nors bendro su mitybos įvairove.

„Senovės kultūrose maistas, kurį valgote, yra labai įvairus ir gali palaikyti eklektiškesnę mikrobų kolekciją. sakė mikrobiologas Alexsandaras Kosticas iš Joslin diabeto centro.

„Tačiau judėdami link industrializacijos ir maisto parduotuvės dietos, prarandate daug maistinių medžiagų, kurios padeda palaikyti įvairesnę mikrobiomą.

Taip pat buvo keletas įdomių skirtumų tarp mikrobų. Jie turėjo mažiau genų, susijusių su atsparumu antibiotikams, tačiau jie taip pat turėjo mažiau genų, skirtų gaminti baltymus, kurie skaido glikanus, cukraus molekules, esančias gleivėse.

Storosios žarnos gleivių degradacija yra susijusi su ligų pvz., Krono liga, celiakija ir opinis kolitas.

Senovės mikrobai taip pat turėjo daugiau transpozazių – fermentų, galinčių iškirpti ir įklijuoti bei atkartoti DNR elementus, keisti dalykus, kad padėtų prisitaikyti prie besikeičiančių sąlygų, be kita ko.

„Manome, kad tai galėtų būti strategija, skirta mikrobams prisitaikyti prie aplinkos, kuri kinta daug labiau nei šiuolaikinė industrializuota mikrobioma, kurioje valgome tuos pačius dalykus ir gyvename tą patį gyvenimą daugiau ar mažiau ištisus metus. Kostic pasakė .

„Kadangi labiau tradicinėje aplinkoje viskas keičiasi ir mikrobai turi prisitaikyti. Jie gali naudoti šią daug didesnę transpozazių kolekciją, kad paimtų ir surinktų genus, kurie padėtų jiems prisitaikyti prie skirtingos aplinkos.

Neaišku, kaip besivystantis mikrobiomas galėjo pakeisti mūsų sveikatą, o imties dydis yra gana mažas, tačiau tyrimas rodo, kad galime naudoti koprolitus, norėdami ištirti mūsų protėvių žarnas, kad išsiaiškintume, kas pasikeitė. Savo ruožtu tai gali lemti geresnius sveikatos rezultatus ateityje.

„Panašūs ateities tyrimai, kuriuose bus nagrinėjamas paleofekalų turtingumas, ne tik praplės mūsų žinias apie žmogaus mikrobiomą, bet ir gali paskatinti sukurti metodus, kaip atkurti dabartines žarnyno mikrobiomas į jų protėvių būseną“, – savo darbe rašė komanda.

Tyrimas buvo paskelbtas m Gamta .

Populiarios Kategorijos: Visuomenė , Tech , Žmonių , Erdvė , Aiškintojas , Gamta , Fizika , Sveikata , Nuomonę , Aplinką ,

Apie Mus

Nepriklausomų, Patikrintų Sveikatos, Erdvės, Gamtos, Technologijos Ir Aplinkos Ataskaitų Paskelbimas.