Ang gut microbiome ay maaari ring gumanap ng isang papel sa personalized na gamot. nopparit/iStock sa pamamagitan ng Getty Images Plus
Nang lumipat ang mga unang tao sa Africa, dinala nila ang kanilang mga mikrobyo sa bituka. Lumalabas, ang mga mikrobyo na ito ay umusbong din kasama nila.
Ang microbiome sa bituka ng tao ay binubuo ng daan-daan hanggang libu-libong species ng bacteria at archaea. Sa loob ng isang partikular na species ng microbe, ang iba't ibang mga strain ay nagdadala ng iba't ibang mga gene na maaari makakaapekto sa iyong kalusugan at sa mga sakit na madaling kapitan sa iyo.
Mayroon binibigkas na pagkakaiba-iba sa komposisyon ng microbial at pagkakaiba-iba ng gut microbiome sa pagitan ng mga taong naninirahan sa iba't ibang bansa sa buong mundo. Bagama't nagsisimula nang maunawaan ng mga mananaliksik kung anong mga salik ang nakakaapekto sa komposisyon ng microbiome, tulad ng diyeta, mayroon pa ring limitadong pag-unawa kung bakit ang iba't ibang grupo ay may iba't ibang strain ng parehong species ng microbes sa kanilang mga bituka.
Kami ay mga mananaliksik na nag-aaral ebolusyon ng microbial at microbiome. natin kamakailan-publish na pag-aaral natuklasan na hindi lamang nag-iba-iba ang mga mikrobyo sa kanilang mga naunang modernong host ng tao habang naglalakbay sila sa buong mundo, sinundan nila ang ebolusyon ng tao sa pamamagitan ng paghihigpit sa kanilang sarili sa buhay sa bituka.
Ang gut microbiome ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa maraming bahagi ng iyong kalusugan.
Ang mga mikrobyo ay nagbabahagi ng kasaysayan ng ebolusyon sa mga tao
Ipinagpalagay namin na habang ang mga tao ay lumaganap sa buong mundo at nag-iba-iba ayon sa genetiko, ganoon din ang microbial species sa kanilang mga bituka. Sa madaling salita, ang mga mikrobyo sa bituka at ang kanilang mga host ng tao ay "nag-codiversified" at nag-evolve nang magkasama - kung paanong ang mga tao ay nag-iba-iba upang ang mga tao sa Asia ay magmukhang iba sa mga tao sa Europa, gayundin ang kanilang mga microbiome.
Upang masuri ito, kailangan naming ipares ang data ng genome ng tao at microbiome mula sa mga tao sa buong mundo. Gayunpaman, ang mga set ng data na nagbigay ng parehong microbiome data at genome na impormasyon para sa mga indibidwal ay limitado noong sinimulan namin ang pag-aaral na ito. Karamihan sa pampublikong available na data ay mula sa North America at Western Europe, at kailangan namin ng data na mas kumakatawan sa mga populasyon sa buong mundo.
Kaya ang aming research team ay gumamit ng umiiral na data mula sa Cameroon, South Korea at United Kingdom, at bukod pa rito ay nag-recruit ng mga ina at kanilang maliliit na anak sa Gabon, Vietnam at Germany. Nangolekta kami ng mga sample ng laway mula sa mga nasa hustong gulang upang matiyak ang kanilang genotype, o mga genetic na katangian, at mga fecal sample upang masunod-sunod ang mga genome ng kanilang gut microbes.
Para sa aming pagsusuri, gumamit kami ng data mula sa 839 na matatanda at 386 na bata. Upang masuri ang mga kasaysayan ng ebolusyon ng mga tao at mikrobyo sa bituka, gumawa kami mga puno ng phylogenetic para sa bawat tao at pati na rin para sa 59 na mga strain ng pinakakaraniwang nakabahaging microbial species.
Noong inihambing namin ang mga puno ng tao sa mga microbial tree, natuklasan namin ang isang gradient kung gaano kahusay ang pagkakatugma ng mga ito. Ang ilang mga bacterial tree ay hindi tumugma sa mga puno ng tao, habang ang ilan ay tumugma nang mahusay, na nagpapahiwatig na ang mga species na ito ay codiversified sa mga tao. Ang ilang mga microbial species, sa katunayan, ay kasama para sa evolutionary ride sa loob ng daan-daang libong taon.
Ang dalawang phylogenetic tree na ito ng mga kalahok ng tao (kaliwa) at isang bacterial species (kanan) ay malapit na magkatugma, na nagpapahiwatig na malamang na magkaiba sila nang magkasama sa kurso ng ebolusyon. Muling na-print nang may pahintulot mula kay Suzuki et al., Science Volume 377, abm7759 (2022), CC BY-NC-nd
Nalaman din namin na ang mga mikrobyo na nag-evolve kasabay ng mga tao ay may natatanging hanay ng mga gene at katangian kumpara sa mga mikrobyo na hindi na-codiversified sa mga tao. Ang mga mikrobyo na nakipagsosyo sa mga tao ay may mas maliliit na genome at mas mataas na oxygen at sensitivity sa temperatura, karamihan ay hindi kayang tiisin ang mga kondisyon na mas mababa sa temperatura ng katawan ng tao.
Sa kabaligtaran, ang mga mikrobyo sa bituka na may mas mahinang kaugnayan sa ebolusyon ng tao ay may mga katangian at mga gene na katangian ng libreng nabubuhay na bakterya sa panlabas na kapaligiran. Iminumungkahi ng paghahanap na ito na ang mga codiversified microbes ay lubos na nakadepende sa mga kondisyong pangkapaligiran ng katawan ng tao at dapat na mailipat nang mabilis mula sa isang tao patungo sa susunod, maaaring ipinasa sa henerasyon o sa pagitan ng mga taong naninirahan sa parehong mga komunidad.
Sa pagkumpirma sa paraan ng paghahatid na ito, nalaman namin na ang mga ina at kanilang mga anak ay may parehong mga strain ng microbes sa kanilang mga bituka. Ang mga mikrobyo na hindi na-codiversified, sa kabaligtaran, ay mas malamang na mabuhay nang maayos sa labas ng katawan at maaaring maipadala nang mas malawak sa pamamagitan ng tubig at lupa.
Gut microbes at personalized na gamot
Ang aming pagtuklas na ang mga mikrobyo sa bituka ay nag-evolve mismo kasama ng kanilang mga host ng tao ay nag-aalok ng isa pang paraan upang tingnan ang microbiome ng bituka ng tao. Ang mga mikrobyo sa gat ay dumaan sa pagitan ng mga tao sa daan-daang hanggang libu-libong henerasyon, tulad noon habang nagbabago ang mga tao, gayundin ang kanilang mga mikrobyo sa bituka. Bilang resulta, ang ilang mikrobyo sa bituka ay kumikilos na parang bahagi sila ng genome ng tao: Ang mga ito ay mga pakete ng mga gene na ipinapasa sa pagitan ng mga henerasyon at ibinabahagi ng mga kaugnay na indibidwal.
Personal na gamot at ang genetic na pagsusuri ay nagsisimula upang gawing mas tiyak at epektibo ang mga paggamot para sa indibidwal. Ang pag-alam kung aling mga mikrobyo ang nagkaroon ng pangmatagalang pakikipagsosyo sa mga tao ay maaaring makatulong sa mga mananaliksik na bumuo ng mga paggamot na nakabatay sa microbiome na partikular sa bawat populasyon. Ginagamit na ng mga clinician lokal na pinanggalingang probiotics nagmula sa gut microbes ng mga miyembro ng komunidad upang gamutin ang malnutrisyon.
Tinutulungan din ng aming mga natuklasan ang mga siyentipiko na mas maunawaan kung paano lumilipat ang mga mikrobyo sa ekolohikal at ebolusyonaryo mula sa "malayang pamumuhay" sa kapaligiran patungo sa umaasa sa mga kondisyon ng bituka ng tao. Ang mga codiversified microbes ay may mga katangian at gene nakapagpapaalaala sa mga bacterial symbionts na naninirahan sa loob ng mga host ng insekto. Ang mga nakabahaging feature na ito ay nagmumungkahi na ang ibang mga host ng hayop ay maaari ding magkaroon ng gut microbes na nag-codiversified sa kanila sa paglipas ng ebolusyon.
Ang pagbibigay ng espesyal na atensyon sa mga mikrobyo na nagbabahagi ng kasaysayan ng ebolusyon ng tao ay maaaring makatulong na mapabuti ang pag-unawa sa papel na ginagampanan nila sa kapakanan ng tao.
Tungkol sa Ang May-akda
Taichi A. Suzuki, Postdoctoral Research Associate sa Microbiome Science, Max Planck Institute para sa Biology at Ruth Ley, Direktor, Kagawaran ng Microbiome Science, Max Planck Institute para sa Biology
Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.
Mga Kaugnay na Libro:
The Body Keeps the Score: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma
ni Bessel van der Kolk
Tinutuklas ng aklat na ito ang mga koneksyon sa pagitan ng trauma at pisikal at mental na kalusugan, na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapagaling at pagbawi.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Paghinga: Ang Bagong Agham ng Nawalang Sining
ni James Nestor
Sinasaliksik ng aklat na ito ang agham at kasanayan sa paghinga, na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapabuti ng pisikal at mental na kalusugan.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
The Plant Paradox: Ang Mga Nakatagong Panganib sa "Malulusog" na Pagkaing Nagdudulot ng Sakit at Pagtaas ng Timbang
ni Steven R. Gundry
Tinutuklas ng aklat na ito ang mga link sa pagitan ng diyeta, kalusugan, at sakit, na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapabuti ng pangkalahatang kalusugan at kagalingan.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
The Immunity Code: The New Paradigm for Real Health and Radical Anti-Aging
ni Joel Greene
Ang aklat na ito ay nag-aalok ng bagong pananaw sa kalusugan at kaligtasan sa sakit, na kumukuha sa mga prinsipyo ng epigenetics at nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pag-optimize ng kalusugan at pagtanda.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Ang Kumpletong Gabay sa Pag-aayuno: Pagalingin ang Iyong Katawan sa Pamamagitan ng Pasulput-sulpot, Kahaliling Araw, at Pinahabang Pag-aayuno
ni Dr. Jason Fung at Jimmy Moore
Tinutuklas ng aklat na ito ang agham at kasanayan ng pag-aayuno na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapabuti ng pangkalahatang kalusugan at kagalingan.
