Bağırsak mikrobiyomu, kişiselleştirilmiş tıpta da rol oynayabilir. Getty Images Plus aracılığıyla nopparit/iStock
İlk insanlar Afrika'dan ayrıldığında bağırsak mikroplarını yanlarında taşıdılar. Anlaşılan bu mikroplar da onlarla birlikte evrimleşmiş.
The insan bağırsağı mikrobiyomu Yüzlerce ila binlerce bakteri türünden oluşur ve archaea. Belirli bir mikrop türü içinde, farklı suşlar farklı genler taşır. sağlığınızı ve duyarlı olduğunuz hastalıkları etkiler.
Var belirgin varyasyon dünyanın farklı ülkelerinde yaşayan insanlar arasındaki bağırsak mikrobiyomunun mikrobiyal bileşimi ve çeşitliliğinde. Araştırmacılar, diyet gibi mikrobiyom kompozisyonunu hangi faktörlerin etkilediğini anlamaya başlasa da, farklı grupların bağırsaklarında neden aynı tür mikropların farklı suşlarına sahip olduğuna dair hala sınırlı bir anlayış var.
Biz okuyan araştırmacılarız mikrobiyal evrim ve microbiomes. Bizim Yakın zamanda yayımlanan bir çalışmada Mikropların dünyayı dolaşırken sadece erken modern insan konaklarıyla çeşitlenmekle kalmayıp, kendilerini bağırsaklardaki yaşamla sınırlayarak insan evrimini takip ettiklerini keşfettiler.
Bağırsak mikrobiyomu, sağlığınızın birçok alanında önemli bir rol oynar.
Mikroplar evrimsel tarihi insanlarla paylaşıyor
İnsanlar dünyaya yayıldıkça ve genetik olarak çeşitlendikçe, bağırsaklarındaki mikrobiyal türlerin de arttığını varsaydık. Başka bir deyişle, bağırsak mikropları ve onların insan konakları birlikte "ortak çeşitlendi" ve evrimleşti - tıpkı insanların Asya'daki insanların Avrupa'daki insanlardan farklı görünmesi için çeşitlenmesi gibi, mikrobiyomları da öyle.
Bunu değerlendirmek için, dünyanın dört bir yanındaki insanlardan alınan insan genomu ve mikrobiyom verilerini eşleştirmemiz gerekiyordu. Ancak, bu çalışmaya başladığımızda bireyler için hem mikrobiyom verilerini hem de genom bilgilerini sağlayan veri setleri sınırlıydı. Kamuya açık verilerin çoğu Kuzey Amerika ve Batı Avrupa'dandı ve dünyadaki popülasyonları daha fazla temsil eden verilere ihtiyacımız vardı.
Bu nedenle araştırma ekibimiz Kamerun, Güney Kore ve Birleşik Krallık'taki mevcut verileri kullandı ve ayrıca Gabon, Vietnam ve Almanya'daki anneleri ve küçük çocuklarını işe aldı. Genotiplerini veya genetik özelliklerini belirlemek için yetişkinlerden tükürük örnekleri ve bağırsak mikroplarının genomlarını sıralamak için dışkı örnekleri topladık.
Analizimiz için 839 yetişkin ve 386 çocuktan veri kullandık. İnsanların ve bağırsak mikroplarının evrimsel geçmişlerini değerlendirmek için filogenetik ağaçlar her bir kişi için ve ayrıca en yaygın olarak paylaşılan mikrobiyal türlerin 59 suşu için.
İnsan ağaçlarını mikrobiyal ağaçlarla karşılaştırdığımızda, ne kadar iyi eşleştiklerine dair bir gradyan keşfettik. Bazı bakteri ağaçları insan ağaçlarıyla hiç uyuşmazken, bazıları çok iyi uyum sağladı ve bu türlerin insanlarla birlikte çeşitlendiğini gösterdi. Aslında bazı mikrobiyal türler, yüzbinlerce yıldan fazla bir süredir evrim yolculuğuna devam ediyor.
İnsan katılımcıların (solda) ve bir bakteri türünden (sağda) oluşan bu iki filogenetik ağaç, evrim boyunca büyük olasılıkla birlikte çeşitlendiklerini gösterir. Suzuki ve arkadaşlarının izniyle yeniden basılmıştır, Science Volume 377, abm7759 (2022), CC BY-NC-ND
Ayrıca insanlarla birlikte evrimleşen mikropların, insanlarla ortak çeşitlenmeyen mikroplara kıyasla benzersiz bir gen ve özellik kümesine sahip olduğunu bulduk. İnsanlarla ortak olan mikroplar, daha küçük genomlara ve daha fazla oksijen ve sıcaklık duyarlılığına sahiptir ve çoğunlukla insan vücut sıcaklığının altındaki koşullara tahammül edemezler.
Buna karşılık, insan evrimi ile daha zayıf bağları olan bağırsak mikropları, dış çevrede serbest yaşayan bakterilerin karakteristik özelliklerine ve genlerine sahiptir. Bu bulgu, ortak çeşitlendirilmiş mikropların insan vücudunun çevresel koşullarına çok bağlı olduğunu ve bir kişiden diğerine, ya nesilden nesile ya da aynı topluluklarda yaşayan insanlar arasında hızla iletilmesi gerektiğini göstermektedir.
Bu bulaşma şeklini doğrulayarak, annelerin ve çocuklarının bağırsaklarında aynı mikrop türlerine sahip olduğunu bulduk. Buna karşılık, ortak çeşitlendirilmemiş mikropların vücudun dışında hayatta kalma olasılıkları daha yüksekti ve su ve toprak yoluyla daha geniş bir alana yayılabilirler.
Bağırsak mikropları ve kişiselleştirilmiş tıp
Bağırsak mikroplarının insan konaklarıyla birlikte evrimleştiğini keşfetmemiz, insan bağırsak mikrobiyomunu görmenin başka bir yolunu sunuyor. Bağırsak mikropları insanlar arasında yüz binlerce nesil boyunca geçmiştir, öyle ki insanlar değiştikçe bağırsak mikropları da değişti. Sonuç olarak, bazı bağırsak mikropları insan genomunun bir parçası gibi davranırlar: Nesiller arasında aktarılan ve ilgili bireyler tarafından paylaşılan gen paketleridir.
Kişiselleştirilmiş tıp ve genetik testler, tedavileri birey için daha spesifik ve etkili hale getirmeye başlıyor. Hangi mikropların insanlarla uzun vadeli ortaklıklar kurduğunu bilmek, araştırmacıların her popülasyona özel mikrobiyom temelli tedaviler geliştirmesine yardımcı olabilir. Klinisyenler zaten kullanıyor yerel kaynaklı probiyotikler Yetersiz beslenmeyi tedavi etmek için topluluk üyelerinin bağırsak mikroplarından elde edilir.
Bulgularımız ayrıca bilim adamlarının mikropların ekolojik ve evrimsel olarak çevrede "serbest yaşamdan" insan bağırsağındaki koşullara bağımlı hale nasıl geçtiğini daha iyi anlamalarına yardımcı oluyor. Kodlanmış mikropların özellikleri ve genleri vardır Bakteriyel ortakyaşamları anımsatan böcek konaklarının içinde yaşayanlar. Bu ortak özellikler, diğer hayvan konakçılarının da evrim boyunca onlarla birlikte çeşitlenen bağırsak mikroplarına sahip olabileceğini düşündürmektedir.
İnsanın evrimsel tarihini paylaşan mikroplara özellikle dikkat etmek, insan refahında oynadıkları rolün anlaşılmasına yardımcı olabilir.
Yazarlar Hakkında
Taichi A.Suzuki, Mikrobiyom Biliminde Doktora Sonrası Araştırma Görevlisi, Max Planck Biyoloji Enstitüsü ve ruth ley, Direktör, Mikrobiyom Bilimi Bölümü, Max Planck Biyoloji Enstitüsü
Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.
İlgili Kitaplar:
Beden Skoru Tutar: Travmanın İyileşmesinde Beyin Zihin ve Beden
ile Bessel van der Kolk
Bu kitap, travma ile fiziksel ve zihinsel sağlık arasındaki bağlantıları araştırıyor, iyileşme ve iyileşme için içgörüler ve stratejiler sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Nefes: Kayıp Bir Sanatın Yeni Bilimi
James Nestor tarafından
Bu kitap, nefes alma bilimini ve pratiğini araştırıyor, fiziksel ve zihinsel sağlığı iyileştirmek için içgörüler ve teknikler sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Bitki Paradoksu: Hastalığa ve Kilo Almaya Neden Olan "Sağlıklı" Besinlerdeki Gizli Tehlikeler
Steven R. Gundry tarafından
Bu kitap diyet, sağlık ve hastalık arasındaki bağlantıları araştırıyor ve genel sağlık ve sıhhati iyileştirmek için içgörüler ve stratejiler sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Bağışıklık Kodu: Gerçek Sağlık ve Radikal Yaşlanma Karşıtı için Yeni Paradigma
kaydeden Joel Greene
Bu kitap, epigenetik ilkelerinden yararlanarak ve sağlık ve yaşlanmayı optimize etmek için içgörüler ve stratejiler sunarak sağlık ve bağışıklığa yeni bir bakış açısı sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Eksiksiz Oruç Rehberi: Aralıklı, Alternatif Gün ve Uzun Süreli Oruçla Vücudunuzu İyileştirin
Jason Fung ve Jimmy Moore tarafından
Bu kitap, genel sağlık ve sıhhati iyileştirmek için içgörüler ve stratejiler sunarak oruç bilimini ve uygulamasını araştırıyor.
