مانند ژن ها، میکروب های روده شما از یک نسل به نسل دیگر منتقل می شوند

 میکروبیوم روده ممکن است در پزشکی شخصی نیز نقش داشته باشد. nopparit/iStock از طریق Getty Images Plus

هنگامی که اولین انسان ها از آفریقا نقل مکان کردند، میکروب های روده خود را با خود حمل کردند. به نظر می رسد، این میکروب ها نیز همراه با آنها تکامل یافته اند.

La میکروبیوم روده انسان از صدها تا هزاران گونه باکتری تشکیل شده است و archea. در یک گونه معین از میکروب، سویه های مختلف حامل ژن های متفاوتی هستند که می توانند بر سلامت شما و بیماری هایی که مستعد ابتلا به آن هستید تأثیر بگذارد.

وجود دارد تنوع تلفظ شده در ترکیب میکروبی و تنوع میکروبیوم روده بین افراد ساکن در کشورهای مختلف در سراسر جهان. اگرچه محققان شروع به درک عواملی مانند رژیم غذایی کرده‌اند که بر ترکیب میکروبیوم تأثیر می‌گذارند، هنوز درک محدودی در مورد اینکه چرا گروه‌های مختلف گونه‌های متفاوتی از گونه‌های یکسان میکروب در روده خود دارند، وجود دارد.

ما محققی هستیم که مطالعه می کنیم تکامل میکروبی و میکروبیوماست. ما مطالعه به تازگی منتشر شده دریافتند که نه تنها میکروب ها با میزبانان اولیه انسان مدرن خود در سفر به سراسر جهان تنوع پیدا کردند، بلکه تکامل انسان را با محدود کردن خود به زندگی در روده دنبال کردند.

میکروبیوم روده نقش کلیدی در بسیاری از زمینه های سلامتی شما ایفا می کند.

میکروب ها تاریخ تکاملی را با انسان به اشتراک می گذارند

ما فرض کردیم که همانطور که انسان ها در سرتاسر جهان پراکنده شدند و از نظر ژنتیکی تنوع پیدا کردند، گونه های میکروبی موجود در روده آنها نیز رشد کردند. به عبارت دیگر، میکروب‌های روده و میزبان‌های انسانی آن‌ها با هم «تنوع» و تکامل یافته‌اند – همانطور که انسان‌ها به گونه‌ای متنوع شدند که مردم آسیا با مردم اروپا متفاوت به نظر می‌رسند، میکروبیوم‌های آن‌ها نیز همینطور.

برای ارزیابی این موضوع، ما باید داده‌های ژنوم و میکروبیوم انسان را از مردم سراسر جهان جفت کنیم. با این حال، مجموعه داده‌هایی که هم داده‌های میکروبیوم و هم اطلاعات ژنومی را برای افراد فراهم می‌کرد، زمانی که ما این مطالعه را شروع کردیم، محدود بود. بیشتر داده‌های در دسترس عموم از آمریکای شمالی و اروپای غربی بود و ما به داده‌هایی نیاز داشتیم که بیشتر معرف جمعیت‌های سراسر جهان باشد.

بنابراین تیم تحقیقاتی ما از داده‌های موجود از کامرون، کره جنوبی و بریتانیا استفاده کرد و مادران و فرزندان خردسالشان را در گابن، ویتنام و آلمان به‌کار گرفتند. ما نمونه‌های بزاق بزرگسالان را برای تعیین ژنوتیپ یا ویژگی‌های ژنتیکی و نمونه‌های مدفوع برای تعیین توالی ژنوم میکروب‌های روده آنها جمع‌آوری کردیم.

برای تجزیه و تحلیل خود، از داده های 839 بزرگسال و 386 کودک استفاده کردیم. برای ارزیابی تاریخچه تکامل انسان و میکروب های روده، ما ایجاد کردیم درختان فیلوژنتیک برای هر فرد و همچنین برای 59 سویه از رایج ترین گونه های میکروبی مشترک.

هنگامی که درختان انسانی را با درختان میکروبی مقایسه کردیم، متوجه شدیم که چقدر با هم مطابقت دارند. برخی از درختان باکتریایی به هیچ وجه با درختان انسانی مطابقت نداشتند، در حالی که برخی از آنها خیلی خوب مطابقت داشتند، که نشان می دهد این گونه ها با انسان ها تنوع پیدا کرده اند. برخی از گونه‌های میکروبی، در واقع، بیش از صدها هزار سال است که در مسیر تکامل بوده‌اند.

 این دو درخت فیلوژنتیکی از شرکت‌کنندگان انسانی (سمت چپ) و یک گونه باکتریایی (راست) کاملاً مطابقت دارند، که نشان می‌دهد احتمالاً در طول تکامل با هم متنوع شده‌اند. تجدید چاپ با اجازه سوزوکی و همکاران، علم جلد 377، abm7759 (2022), CC BY-NC-ND

ما همچنین دریافتیم که میکروب‌هایی که در کنار انسان‌ها تکامل یافته‌اند، در مقایسه با میکروب‌هایی که با مردم تنوع پیدا نکرده‌اند، دارای مجموعه‌ای از ژن‌ها و ویژگی‌های منحصربه‌فرد هستند. میکروب‌هایی که با انسان‌ها همکاری می‌کنند، ژنوم‌های کوچک‌تر و حساسیت به اکسیژن و دما بیشتری دارند و عمدتاً قادر به تحمل شرایط زیر دمای بدن انسان نیستند.

در مقابل، میکروب‌های روده با پیوندهای ضعیف‌تر با تکامل انسان دارای ویژگی‌ها و ژن‌های مشخصه باکتری‌های آزاد در محیط خارجی هستند. این یافته نشان می‌دهد که میکروب‌های متنوع بسیار وابسته به شرایط محیطی بدن انسان هستند و باید به سرعت از فردی به فرد دیگر منتقل شوند، یا از طریق نسل یا بین افرادی که در همان جوامع زندگی می‌کنند منتقل شوند.

با تأیید این روش انتقال، متوجه شدیم که مادران و فرزندانشان دارای گونه های مشابهی از میکروب ها در روده خود هستند. در مقابل، میکروب‌هایی که دارای تنوع نیستند، احتمال بیشتری برای زنده ماندن در خارج از بدن دارند و ممکن است به طور گسترده‌تری از طریق آب و خاک منتقل شوند.

میکروب های روده و پزشکی شخصی

کشف ما که میکروب های روده درست همراه با میزبان انسانی خود تکامل یافته اند، راه دیگری برای مشاهده میکروبیوم روده انسان ارائه می دهد. میکروب های روده در طی صدها تا هزاران نسل بین مردم منتقل شده اند، به طوری که همانطور که انسان ها تغییر کردند، میکروب های روده آنها نیز تغییر کردند. در نتیجه، برخی از میکروب‌های روده طوری رفتار می‌کنند که انگار بخشی از ژنوم انسان هستند: آنها بسته‌هایی از ژن‌ها هستند که بین نسل‌ها منتقل می‌شوند و توسط افراد مرتبط به اشتراک گذاشته می‌شوند.

داروی شخصی و آزمایش‌های ژنتیکی شروع می‌کنند تا درمان‌ها را برای فرد خاص‌تر و مؤثرتر کنند. دانستن اینکه کدام میکروب ها با مردم همکاری طولانی مدت داشته اند ممکن است به محققان کمک کند تا درمان های مبتنی بر میکروبیوم خاص برای هر جمعیت را توسعه دهند. پزشکان در حال حاضر استفاده می کنند پروبیوتیک های محلی مشتق شده از میکروب های روده اعضای جامعه برای درمان سوء تغذیه.

یافته‌های ما همچنین به دانشمندان کمک می‌کند تا درک بهتری از چگونگی انتقال میکروب‌ها از نظر زیست‌محیطی و تکاملی از «زندگی آزاد» در محیط به وابستگی به شرایط روده انسان داشته باشند. میکروب های متنوع دارای صفات و ژن هستند یادآور همزیستی های باکتریایی که در داخل میزبان حشرات زندگی می کنند. این ویژگی‌های مشترک نشان می‌دهد که سایر میزبان‌های حیوانی نیز ممکن است میکروب‌های روده داشته باشند که در طول تکامل با آنها تنوع پیدا کرده‌اند.

توجه ویژه به میکروب‌هایی که تاریخ تکامل بشر را به اشتراک می‌گذارند می‌تواند به بهبود درک نقش آنها در رفاه انسان کمک کند.

درباره نویسنده

تایچی آ. سوزوکی، دانشیار پژوهشی فوق دکتری علوم میکروبیوم، موسسه زیست شناسی ماکس پلانک و روث لی، مدیر گروه علوم میکروبیوم، موسسه زیست شناسی ماکس پلانک

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

---

کتابهای توصیه شده: بهداشت

میوه تازه پاک کن: پاک کردن، کاهش وزن و بازگرداندن سلامتی خود را با غذاهای خوشمزه ترین طبیعت [Leisure] by Leanne Hall.
هنگام پاک کردن بدن از سموم، وزن خود را از دست می دهید و احساس پر جنب و جوش می کنید. میوه تازه پاک کن همه چیزهایی را که برای سم زدایی آسان و قدرتمند نیاز دارید، شامل برنامه های روزانه، دستور العمل های دهان آبیاری و مشاوره برای انتقال پاک کردن را ارائه می دهد.
اینجا را کلیک کنید برای اطلاعات بیشتر و / یا سفارش این کتاب در آمازون.

غذاهای پرطرفدار: دستور العملهای گیاهی 200 برای سلامتی Peak [Paperback] by Brendan Brazier.
بر پایه ی فلسفه تغذیه ای که موجب تقویت استرس می شود، در راهنمای تغذیه ای با ارزش وگان مطرح شده است رشد، حرفه ای Ironman triathlete Brendan Brazier در حال حاضر توجه خود را به صفحه شام ​​خود (کاسه صبحانه و سینی ناهار نیز) تبدیل می کند.
اینجا را کلیک کنید برای اطلاعات بیشتر و / یا سفارش این کتاب در آمازون.

مرگ توسط پزشکی گری نول، مارتین فلدمن، دبورا راسیو و کارولین دین
محیط پزشکی تبدیل به یک پرتره از شرکت های مشترک، بیمارستان ها و هیئت مدیره دولتی شده است که توسط شرکت های مواد مخدر نفوذ کرده اند. مواد سمی ترین اغلب برای اولین بار تایید می شوند، در حالی که جایگزین های ملایم و طبیعی تر از دلایل مالی نادیده گرفته می شوند. این مرگ توسط پزشکی است.
اینجا را کلیک کنید برای اطلاعات بیشتر و / یا سفارش این کتاب در آمازون.