Людський мікробіом кишківника — це складна спільнота трильйонів мікроорганізмів, зокрема бактерій, вірусів і грибів, які допомагають перетравлювати їжу, синтезують вітаміни та беруть участь у регуляції імунної системи. Нове дослідження, про яке повідомляє SciTechDaily, показало: значна частина давніх мікробів, що супроводжували людей протягом тисячоліть, майже зникла з кишківника мешканців індустріалізованих країн.
Команда Стенфордського університету вивчала мікробіом двох віддалених одна від одної популяцій і виявила вражаючі подібності, попри тисячі років їхнього окремого розвитку. Вчені дійшли висновку, що сотні бактеріальних видів, відсутніх або дуже рідкісних у сучасних індустріальних суспільствах, могли супроводжувати наших предків десятки тисяч років.
Мисливці-збирачі і землероби з різних континентів
Дослідники порівняли кишковий мікробіом народу хадза з Танзанії, які ведуть мисливсько-збиральницький спосіб життя, та народу чімане з болівійської Амазонії, індігенних збирачів і городників. Попри різні дієти та давню географічну ізоляцію, обидві групи поділяють 1231 бактеріальний вид.
Близько 60% цих видів є рідкісними або майже відсутніми в мешканців індустріалізованих країн. Це вказує на масштабну втрату мікробної різноманітності в сучасному міському світі.
У зразках від чімане було виявлено приблизно 1400 бактеріальних видів, і майже 90% з них знайшли також у хадза. Такий значний збіг став несподіванкою для науковців, адже хадза переважно споживають дикі продукти полювання та збирання, тоді як чімане вирощують культури й отримують багато клітковини з рослинної їжі.
Старший автор роботи Джастін Зонненбург (Justin Sonnenburg), професор мікробіології та імунології Стенфордського університету, підкреслив, що настільки велика відповідність мікробних спільнот змусила команду замислитися, чи існує «ядро» видів, які колись подорожували разом із предками цих народів по всій планеті.
Як простежили мікробів крізь людську історію
Щоб з’ясувати, наскільки давнім є цей зв’язок, команда використала глибоке метагеномне секвенування та методи популяційної генетики. Вчені проаналізували ДНК кишкових бактерій, щоб реконструювати їхні еволюційні зв’язки та оцінити час розходження різних ліній.
Для багатьох спільних для хадза і чімане видів орієнтовні часові рамки розділення збігалися з великими доісторичними міграціями людей — зокрема виходом із Африки та заселенням Америки. Це дало авторам підстави припускати, що ці мікроорганізми були присутні у предків і хадза, і чімане, а отже, ймовірно, і у предків більшості сучасних людей.
Співавтор Бенджамін Гуд (Benjamin Good), доцент прикладної фізики в Стенфорді, зазначає, що отримані дані свідчать про тривалу спільну еволюцію людини та частини її кишкових бактерій — від доісторичних міграцій до сьогодення.
Що змінив сучасний спосіб життя
За словами дослідників, їхня робота показує, що сотні бактеріальних видів, які нині рідко зустрічаються або взагалі відсутні в мікробіомі індустріалізованих суспільств, були давніми «компаньйонами» людини. Вони, ймовірно, передавалися з покоління в покоління протягом тисячоліть, поки частина цього різноманіття не була втрачена відносно нещодавно.
У мешканців індустріальних країн мікробіом кишківника зазвичай набагато менш різноманітний. Це може бути пов’язано з широким застосуванням антибіотиків, вживанням перероблених продуктів та дуже стерильними умовами побуту. Зміни в складі кишкових мікробів пов’язують із такими станами, як ожиріння, цукровий діабет 2 типу та автоімунні захворювання.
Водночас дослідження не доводить прямо, що втрата саме цих давніх видів безпосередньо викликає хвороби. Це залишається відкритим питанням, яке потребує подальших робіт.
Як зазначає Зонненбург, якщо мікроорганізми, які досі зберігаються у хадза й чімане, справді є частиною нашої еволюційної «спадщини», то жителі індустріалізованих країн можуть бути позбавлені значної частини того мікробного оточення, до якого людський організм пристосовувався протягом величезних проміжків часу.
Автори планують глибше досліджувати тривалі взаємини між людьми та їхніми кишковими мікробами, а також з’ясувати, як саме втрата давніх бактеріальних «супутників» може впливати на наше здоров’я.