Согласно результатам исследования, опубликованным 28.11.16 в журнале Nature Microbiology, генетика и окружающая среда человека в раннем его возрасте оказывают большое влияние на разнообразие микробного сообщества в его кишечнике.
Заключения группы ученых из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли представляют собой попытку дать ответы на вопросы о первоначальном формировании кишечного микробиома, который, в свою очередь. играет важную роль в сохранении здоровья каждого человека.
В ходе исследования ученые изучили специфические гены животного (в данном случае, мыши) на наличие и количество конкретных микробов в его кишечнике.
Мы проверяем важность различных переменных, таких как питание, генетика и окружающая среда, на важность их участия в формировании кишечного микробиома, Получилось, что период детства и генетика — это два наиболее значимых фактора, оказывающих влияние на наше здоровье в зрелом возрасте.
Janet Jansson, соавтор исследования
Ученые изучили более 50000 генетических вариаций у мышей и в конечном счете определили более 100 фрагментов, которые влияют на популяцию микробов в кишечнике. Некоторые из этих «мышиных» генов очень похожи на человеческие, участвующие в развитии таких заболеваний, как артрит, рак толстого кишечника, болезнь Крона, целиакия и сахарный диабет.
Превалирование одного микроба, в частности, пробиотика штамма Lactobacillales, затронуло несколько основных генов и привело к чрезмерно высокому уровню важных иммунных клеток, Т-хелперов. Результаты исследования подтверждают ключевую роль микробиома в иммунной реакции организма, а также дают возможность предположить, что контроль активности и количества микробов в кишечнике может влиять на иммунную систему организма и сопротивляемость различным заболеваниям.
Мы знаем, что микробиом, вероятно, играет важную роль в борьбе с инфекциями. Мы обнаружили, что уровень Т-хелперов в крови мышей объясняется уровнем Lactobacillales в кишечнике. Эти бактерии можно найти в большинстве йогуртов на прилавках наших магазинов; они очень часто используется в качестве пробиотика.
Antoine Snijders, автор исследования
Для проведения этого исследования команда отобрала генетически разнообразных мышей, таким образом проведя аналогию с генетической изменчивостью в популяциях человека. 30 генетически разных мышей на первые 4 недели их жизни были помещены в две разные по условиям среды. Перед тем, как по прошествии 4-х недель поместить их в одну, третью по счету, среду, ученые взяли образцы их кала с целью сформировать различия в кишечном микробиоме.
Исследователи обнаружили, что микробиом сохранил свой «состав», оставшись в первоначальном состоянии, сформированном в первой среде. Мало того, аналогичный основной состав бактерий обнаружился и у следующего поколения мышей!
Начало жизни — это очень важный период в формировании микробиома человека. Самые первые микробы попадают в ребенка от его матери, оказывая сильное влияние на всю его дальнейшую жизнь.
В итоге, мы имеем следующую картину:
- Генетика и окружающая среда в раннем возрасте человека играют большую роль в становлении кишечного микробиома.
- Мышиные гены, соотнесенные с микробами в кишечнике, очень похожи на гены, принимающих участие во многих человеческих заболеваниях.
Ученые также обнаружили признаки того, что умеренные изменения в диете играют определенную роль в изменении функций кишечных микробов.
Результаты нашего исследования могут иметь определенную важность для изучения вопроса здоровья людей. В будущем, возможно, мы могли бы составлять специфические для каждого конкретного случая диеты, оптимизированные в соответствии с генами и микробиомом того или иного человека. Мы сможем более эффективно переваривать пищу или продуцировать ответ на патогенных возбудителей.
Janet Jansson, соавтор исследования
