Медицина
Медицина

Індустріалізація посприяла зростанню обміну генами в кишкових бактерій

Генетичний аналіз американських науковців показав, що кишкові бактерії людей з розвинених суспільств частіше обмінюються генами, ніж бактерії людей з не індустріалізованих популяцій. Тож бактерії, ймовірно, постійно набувають нових ознак, відбиваючи особливості стилю життя господарів. Результати опубліковані в журналі Cell.

Dennis Kunkel Microscopy / Science Source

Dennis Kunkel Microscopy / Science Source

Що спонукало дослідників вивчати це?

Бактеріальний склад кишківника людини змінюється протягом життя, і це нормальний процес. Однак він зазнає змін не тільки в часі, а й у просторі — суспільства, що живуть у різних умовах, наприклад, індустріалізованих та не індустріалізованих, мають теж відмінний склад кишкового мікробіому. В останніх він зазвичай більш різноманітний, а також містить унікальні види бактерій. Ці відмінності пов'язують із тим, що в розвиненіших суспільствах люди вживають більше обробленої їжі, мають кращу санітарію, частіше застосовують антибіотики та вдаються до кесаревого розтину.

Одне з попередніх досліджень науковців Массачусетського технологічного інституту виявило, в людському кишківнику високий рівень горизонтального обміну генами між бактеріями. Однак тоді автори не змогли оцінити, коли відбулися ці випадки обміну, хоча ці знання допомогли б зрозуміти, чи зазнають бактеріальні геноми теж видозмін у відповідь на індустріалізацію. Тому вони знову повернулися до вивчення цього питання із новини технологіями та спробували дізнатися, чи відрізняється крім складу мікробіому й рівень горизонтального переносу генів у представників індустріалізованих та не індустріалізованих суспільств.

Яким було їхнє дослідження?

Вчені зібрали зразки кишкових бактерій з калу 37 людей, що представляють чотирнадцять різних популяцій з різним рівнем індустріалізації з усього світу. Із зібраного матеріалу науковцям вдалося ізолювати понад чотири тисячі різних бактерій, чиї геноми порівнювали із понад семи тисячами бактеріальними геномами від одинадцятьох американців, що живуть у розвинених містах.

Коли автори почали порівнювати попарно бактерії від людей із двох різних суспільств, то з'ясували, що в залежності від виду мікроорганізму, він може набувати від 10 до 100 нових генів щороку. Але горизонтальний перенос генів відбувається помітно частіше у людей, що живуть в індустріалізованих суспільствах. Та й загалом відрізняються гени, якими найбільше обмінюються бактерії.

Які відмінності в обмінюваних генах виявили?

В популяціях скотарів, які обробляють своїх тварин антибіотиками, бактерії частіше обмінюються генами стійкості до цих препаратів. А в суспільствах мисливців-збирачів частіше відбувається обмін генами, залученими в розкладанні неперетравлюваних харчових волокон, яких вони споживають більше за розвиненіші суспільства. У представників індустріалізованих соціумів бактерії схильні обмінюватися генами, які саме сприяють цьому обміну, а також генами, які визначають ступінь хвороботворності мікроорганізмів.

У подальших роботах вчені прагнуть дослідити, як ці відмінності впливають здоров'я людей. Зокрема, чи пов'язані вони з такими хворобами, як запалення кишківника, що частіше реєструється у людей з індустріалізованих популяцій.