Новое масштабное исследование, опубликованное 29 января в журнале Nature под заголовком «Расширение атласа микробиома кишечника человека в Африке», стало настоящим прорывом в понимании разнообразия микроорганизмов, населяющих кишечник человека. Это исследование, проведенное учеными из Института молекулярной биомедицины Сиднея Бреннера (SBIMB) при Университете Витватерсранда, раскрывает беспрецедентное многообразие бактериальных и вирусных видов, а также подчеркивает критическую роль географии и образа жизни в формировании микробиома и его влияния на здоровье.
Микробиом кишечника, по сути, представляет собой сложную экосистему, населенную триллионами бактерий, вирусов и других микроорганизмов. Эта экосистема играет ключевую роль в ряде жизненно важных процессов, включая усвоение питательных веществ, метаболизм лекарств, функционирование иммунной системы и защиту от патогенов. Исследование показало, что состав микробиома кишечника значительно варьируется в зависимости от региона, что напрямую связано с различиями в образе жизни — от сельского до городского. Подобные отличия являются отражением влияния индустриализации и особенностей рациона питания.
Особенно тревожным фактом оказалось отсутствие в микробиоме горожан таких полезных бактерий, как Treponema. Это явление связывают с распространением урбанизации, злоупотреблением антибиотиками и наличием так называемых «пищевых пустынь», то есть районов с ограниченным доступом к свежим и здоровым продуктам. Подобные факторы существенно повышают риск развития таких заболеваний, как диабет, сердечно-сосудистые заболевания и ожирение.
В то же время, у людей, живущих традиционным образом жизни, например, в Буркина-Фасо, микробиом кишечника отличается гораздо большим разнообразием и считается более здоровым. Тем не менее, эти популяции также подвержены определенным рискам, в частности инфекционным заболеваниям. Данное открытие акцентирует внимание на важности учета региональных особенностей при разработке стратегий общественного здравоохранения и подходов к персонализированной медицине.
В ходе исследования ученые использовали метод «дробового секвенирования», который позволил с высокой точностью идентифицировать даже самые малочисленные таксоны микроорганизмов. Результаты работы впечатляют: исследователи обнаружили 1005 новых видов бактерий и 40 135 новых видов вирусов, что значительно расширило наше представление о биоразнообразии кишечника. В исследовании, где образцы были собраны в регионах, расположенных на расстоянии более 16 000 км, принимали участие жители четырех африканских стран.
Собранные образцы, включающие кал, кровь и мочу, а также клиническая информация и ответы на вопросы анкет, позволили исследователям получить комплексное представление о взаимосвязях между микробиомом, образом жизни и состоянием здоровья. Исследование подчеркивает, что количество бактерий в кишечнике примерно равно количеству клеток человека, а генетическое разнообразие микробиома превосходит генетическое разнообразие человеческой ДНК.
Работа проводилась командой ученых под руководством профессора Скотта Хейзелхерста, старшего научного сотрудника SBIMB и профессора биоинформатики из Университета Витватерсранда, доктора Луисера Ингасиа Олубайо и доктора Овокерайе Одуарана. Директор SBIMB, профессор Мишель Рэмси, также внесла существенный вклад в реализацию этого проекта. Образцы для исследования хранятся в биобанке SBIMB в Южной Африке при температуре -80°C.
Это исследование выводит на новый уровень необходимость включения стран с низким и средним уровнем дохода в глобальные исследования микробиома. Только таким образом можно получить более репрезентативные результаты, применимые к различным популяциям и регионам.
В дальнейшем ученые планируют углубить исследования, сосредоточив внимание на изучении взаимодействия между микробиомом, генетикой человека, воздействием окружающей среды и хроническими заболеваниями. Также планируется исследовать антибиотикорезистентность, мобильные генетические элементы и стабильность вирусов.
Данное исследование стало важным шагом в понимании сложной экосистемы, населяющей наш кишечник, и его влияния на здоровье. Оно подчеркивает необходимость индивидуального подхода к лечению и профилактике заболеваний, учитывающего региональные и этнокультурные особенности.
Изображение носит иллюстративный характер
Микробиом кишечника, по сути, представляет собой сложную экосистему, населенную триллионами бактерий, вирусов и других микроорганизмов. Эта экосистема играет ключевую роль в ряде жизненно важных процессов, включая усвоение питательных веществ, метаболизм лекарств, функционирование иммунной системы и защиту от патогенов. Исследование показало, что состав микробиома кишечника значительно варьируется в зависимости от региона, что напрямую связано с различиями в образе жизни — от сельского до городского. Подобные отличия являются отражением влияния индустриализации и особенностей рациона питания.
Особенно тревожным фактом оказалось отсутствие в микробиоме горожан таких полезных бактерий, как Treponema. Это явление связывают с распространением урбанизации, злоупотреблением антибиотиками и наличием так называемых «пищевых пустынь», то есть районов с ограниченным доступом к свежим и здоровым продуктам. Подобные факторы существенно повышают риск развития таких заболеваний, как диабет, сердечно-сосудистые заболевания и ожирение.
В то же время, у людей, живущих традиционным образом жизни, например, в Буркина-Фасо, микробиом кишечника отличается гораздо большим разнообразием и считается более здоровым. Тем не менее, эти популяции также подвержены определенным рискам, в частности инфекционным заболеваниям. Данное открытие акцентирует внимание на важности учета региональных особенностей при разработке стратегий общественного здравоохранения и подходов к персонализированной медицине.
В ходе исследования ученые использовали метод «дробового секвенирования», который позволил с высокой точностью идентифицировать даже самые малочисленные таксоны микроорганизмов. Результаты работы впечатляют: исследователи обнаружили 1005 новых видов бактерий и 40 135 новых видов вирусов, что значительно расширило наше представление о биоразнообразии кишечника. В исследовании, где образцы были собраны в регионах, расположенных на расстоянии более 16 000 км, принимали участие жители четырех африканских стран.
Собранные образцы, включающие кал, кровь и мочу, а также клиническая информация и ответы на вопросы анкет, позволили исследователям получить комплексное представление о взаимосвязях между микробиомом, образом жизни и состоянием здоровья. Исследование подчеркивает, что количество бактерий в кишечнике примерно равно количеству клеток человека, а генетическое разнообразие микробиома превосходит генетическое разнообразие человеческой ДНК.
Работа проводилась командой ученых под руководством профессора Скотта Хейзелхерста, старшего научного сотрудника SBIMB и профессора биоинформатики из Университета Витватерсранда, доктора Луисера Ингасиа Олубайо и доктора Овокерайе Одуарана. Директор SBIMB, профессор Мишель Рэмси, также внесла существенный вклад в реализацию этого проекта. Образцы для исследования хранятся в биобанке SBIMB в Южной Африке при температуре -80°C.
Это исследование выводит на новый уровень необходимость включения стран с низким и средним уровнем дохода в глобальные исследования микробиома. Только таким образом можно получить более репрезентативные результаты, применимые к различным популяциям и регионам.
В дальнейшем ученые планируют углубить исследования, сосредоточив внимание на изучении взаимодействия между микробиомом, генетикой человека, воздействием окружающей среды и хроническими заболеваниями. Также планируется исследовать антибиотикорезистентность, мобильные генетические элементы и стабильность вирусов.
Данное исследование стало важным шагом в понимании сложной экосистемы, населяющей наш кишечник, и его влияния на здоровье. Оно подчеркивает необходимость индивидуального подхода к лечению и профилактике заболеваний, учитывающего региональные и этнокультурные особенности.
