Die dermmikrobioom kan ook 'n rol speel in persoonlike medisyne. nopparit/iStock via Getty Images Plus
Toe die eerste mense uit Afrika getrek het, het hulle hul dermmikrobes saam met hulle gedra. Dit blyk dat hierdie mikrobes ook saam met hulle ontwikkel het.
Die menslike derm mikrobioom bestaan uit honderde tot duisende spesies bakterieë en archaea. Binne 'n gegewe spesie mikrobe dra verskillende stamme verskillende gene wat kan beïnvloed jou gesondheid en die siektes waarvoor jy vatbaar is.
Daar is uitgesproke variasie in die mikrobiese samestelling en diversiteit van die dermmikrobioom tussen mense wat in verskillende lande regoor die wêreld woon. Alhoewel navorsers begin verstaan watter faktore mikrobioomsamestelling beïnvloed, soos dieet, is daar steeds beperkte begrip oor hoekom verskillende groepe verskillende stamme van dieselfde spesie mikrobes in hul ingewande het.
Ons is navorsers wat studeer mikrobiese evolusie en microbiomes. ons onlangs gepubliseerde studie het gevind dat mikrobes nie net met hul vroeë moderne menslike gashere gediversifiseer het terwyl hulle oor die wêreld gereis het nie, hulle het menslike evolusie gevolg deur hulself tot lewe in die ingewande te beperk.
Die dermmikrobioom speel 'n sleutelrol in baie areas van jou gesondheid.
Mikrobes deel evolusionêre geskiedenis met mense
Ons het veronderstel dat soos mense oor die hele wêreld uitgewaai het en geneties gediversifiseer het, so het die mikrobiese spesies in hul ingewande gedoen. Met ander woorde, dermmikrobes en hul menslike gashere het saam "ge-gediversifiseer" en ontwikkel - net soos mense gediversifiseer het sodat mense in Asië anders lyk as mense in Europa, so het hul mikrobiome ook.
Om dit te evalueer, moes ons menslike genoom- en mikrobioomdata van mense regoor die wêreld koppel. Datastelle wat beide die mikrobioomdata en genoominligting vir individue verskaf het, was egter beperk toe ons hierdie studie begin het. Die meeste publiek beskikbare data was van Noord-Amerika en Wes-Europa, en ons het data nodig gehad wat meer verteenwoordigend was van bevolkings regoor die wêreld.
Ons navorsingspan het dus bestaande data van Kameroen, Suid-Korea en die Verenigde Koninkryk gebruik, en het ook moeders en hul jong kinders in Gaboen, Viëtnam en Duitsland gewerf. Ons het speekselmonsters van die volwassenes ingesamel om hul genotipe, of genetiese eienskappe vas te stel, en fekale monsters om die genome van hul dermmikrobes te volgorde.
Vir ons ontleding het ons data van 839 volwassenes en 386 kinders gebruik. Om die evolusionêre geskiedenis van mense en dermmikrobes te assesseer, het ons geskep filogenetiese bome vir elke persoon en sowel as vir 59 stamme van die mees algemene gedeelde mikrobiese spesies.
Toe ons die menslike bome met die mikrobiese bome vergelyk het, het ons 'n gradiënt ontdek van hoe goed hulle ooreenstem. Sommige bakteriese bome het glad nie ooreengestem met die menslike bome nie, terwyl sommige baie goed ooreenstem, wat aandui dat hierdie spesies met die mens gecodiversifiseer het. Sommige mikrobiese spesies, in werklikheid, is saam vir die evolusionêre rit vir meer as honderde duisende jare.
Hierdie twee filogenetiese bome van menslike deelnemers (links) en een bakteriese spesie (regs) stem nou ooreen, wat aandui dat hulle waarskynlik in die loop van evolusie saam gediversifiseer het. Herdruk met toestemming van Suzuki et al., Science Volume 377, abm7759 (2022), CC BY-NC-ND
Ons het ook gevind dat mikrobes wat in tandem met mense ontwikkel het, 'n unieke stel gene en eienskappe het in vergelyking met mikrobes wat nie saam met mense medediversifiseer het nie. Mikrobes wat met mense saamgewerk het, het kleiner genome en groter suurstof- en temperatuursensitiwiteit, wat meestal nie toestande onder menslike liggaamstemperatuur kan verdra nie.
Daarteenoor het dermmikrobes met swakker bande met menslike evolusie eienskappe en gene wat kenmerkend is van vrylewende bakterieë in die eksterne omgewing. Hierdie bevinding dui daarop dat gekodiversifiseerde mikrobes baie afhanklik is van die omgewingstoestande van die menslike liggaam en vinnig van een persoon na die volgende oorgedra moet word, hetsy generasie oorgedra of tussen mense wat in dieselfde gemeenskappe woon.
Om hierdie manier van oordrag te bevestig, het ons gevind dat moeders en hul kinders dieselfde stamme van mikrobes in hul ingewande gehad het. Mikrobes wat nie gekodiversifiseer is nie, was meer geneig om goed buite die liggaam te oorleef en kan meer wyd deur water en grond oorgedra word.
Ingewande mikrobes en persoonlike medisyne
Ons ontdekking dat dermmikrobes saam met hul menslike gashere ontwikkel het, bied nog 'n manier om die menslike dermmikrobioom te sien. Darmmikrobes het oor honderde tot duisende generasies tussen mense oorgedra, soos dat soos mense verander het, het hul dermmikrobes ook verander. Gevolglik tree sommige dermmikrobes op asof hulle deel is van die menslike genoom: Hulle is pakkette gene wat tussen generasies oorgedra word en deur verwante individue gedeel word.
Gepersonaliseerde medisyne en genetiese toetse begin om behandelings meer spesifiek en effektief vir die individu te maak. Om te weet watter mikrobes langtermyn-vennootskappe met mense gehad het, kan navorsers help om mikrobioomgebaseerde behandelings spesifiek vir elke bevolking te ontwikkel. Klinici gebruik reeds plaaslik verkrygde probiotika afgelei van die dermmikrobes van gemeenskapslede om wanvoeding te behandel.
Ons bevindinge help ook wetenskaplikes om beter te verstaan hoe mikrobes ekologies en evolusionêr oorgaan van "vrylewende" in die omgewing na afhanklik van die toestande van die menslike ingewande. Kodiversifiseerde mikrobes het eienskappe en gene herinner aan bakteriële simbiote wat binne insekgashere woon. Hierdie gedeelde kenmerke dui daarop dat ander diergashere ook dermmikrobes kan hê wat saam met hulle oor evolusie co-diversifiseer.
Om spesiale aandag te gee aan die mikrobes wat menslike evolusionêre geskiedenis deel, kan help om begrip te verbeter van die rol wat hulle in menslike welstand speel.
Oor die skrywers
Taichi A. Suzuki, Nadoktorale Navorsingsgenoot in Mikrobioomwetenskap, Max Planck Instituut vir Biologie en Rut Ley, Direkteur, Departement Mikrobioomwetenskap, Max Planck Instituut vir Biologie
Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.
Verwante Boeke:
Die liggaam hou die telling: brein gees en liggaam in die genesing van trauma
deur Bessel van der Kolk
Hierdie boek ondersoek die verbande tussen trauma en fisiese en geestelike gesondheid, en bied insigte en strategieë vir genesing en herstel.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Asem: Die nuwe wetenskap van 'n verlore kuns
deur James Nestor
Hierdie boek verken die wetenskap en praktyk van asemhaling, en bied insigte en tegnieke vir die verbetering van fisiese en geestelike gesondheid.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die plantparadoks: die verborge gevare in "gesonde" kosse wat siektes en gewigstoename veroorsaak
deur Steven R. Gundry
Hierdie boek ondersoek die verbande tussen dieet, gesondheid en siekte, en bied insigte en strategieë vir die verbetering van algehele gesondheid en welstand.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die immuniteitskode: die nuwe paradigma vir werklike gesondheid en radikale anti-veroudering
deur Joel Greene
Hierdie boek bied 'n nuwe perspektief op gesondheid en immuniteit, met die beginsels van epigenetika en bied insigte en strategieë vir die optimalisering van gesondheid en veroudering.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die volledige gids tot vas: genees jou liggaam deur intermitterende, alternatiewe dag en verlengde vas
deur Dr Jason Fung en Jimmy Moore
Hierdie boek verken die wetenskap en praktyk van vas en bied insigte en strategieë vir die verbetering van algehele gesondheid en welstand.
