Кишечный микробиом отличается среди этнических групп

Микробиом кишечника отличается среди этнических групп

Этничность как надежный показатель того, какие микробы процветают в кишечнике

Исследования все чаще связывают микробиом кишечника с целым рядом заболеваний человека, включая воспалительные заболевания кишечника, диабет и даже рак. Попытки манипулировать кишечником с пищей, богатой здоровыми бактериями, такими как йогурт или комбуча, находятся в моде, наряду с покупкой коммерческих пробиотиков, которые обещают улучшить шансы пользователей против болезни.

У изменения микробиома кишечника, с целью победы над болезнью, действительно имеется большой потенциал, сказал биолог Сет Борденштайн (Seth Bordenstein), из Университета Вандербильта (Vanderbilt University), но сначала ученые должны ответить, что и у кого считать здоровой кишечной микробиотой. Изучив данные о почти 1700 американцах разного пола, возраста, веса и национальности, они узнали, что различия микробиома кишечника между этническими группами являются наиболее последовательным фактором.

Это открытие имеет многообещающие перспективы в области индивидуализированной медицины, потому что гораздо легче изменить микробиом человека, чем его гены – другие основные маркеры болезни. Кроме того, многие хронические заболевания в непропорционально большой степени затрагивают этнические меньшинства, причем причины этого различия необъяснимы. Возможно, некоторые ответы лежат в кишечном микробиоме.

"Геномы человека на 99,9% одинаковы между любыми двумя людьми, поэтому нас действительно интересует то, что объясняет заметные различия в микробиомах кишечника между людьми”, - сказал Борденштейн, доцент кафедры патологии, микробиологии и иммунологии. “Каковы правила, и можем ли мы манипулировать этим микробиомом, чтобы улучшить здоровье и медицину в долгосрочной перспективе? Если вы посмотрите на общие факторы, связанные с различиями микробиома кишечника, такие как пол, вес или возраст, вы найдете много несоответствий в типах кишечных бактерий. Но когда мы сравниваем различия по самопровозглашенным этническим группам пациентов, мы находим стабильные и последовательные особенности бактерий, присутствующих в кишечнике.”

Работа была выполнена в сотрудничестве с командой Университета Миннесоты, и результаты, изложенные в документе под названием "Разнообразие микробиоты кишечника по этническим группам в Соединенных Штатах", опубликована в журнале PLOS Biology.

Группа обнаружила 12 конкретных типов бактерий, которые регулярно варьируются в изобилии в зависимости от этнической принадлежности. Поскольку этническая принадлежность захватывает многие факторы, начиная от диеты до генетики, трудно сказать, почему это так, сказал Эндрю Брукс (Andrew Brooks), докторант университета Вандербильта (Vanderbilt University) в Институте генетики Вандербильта, который проанализировал данные, предоставленные американским проектом Gut (American Gut Project) и проектом микробиома человека (Human Microbiome Project). Но это основа для понимания здоровых различий в микробиомах между людьми.

12 бактерий отличаемых в этом исследовании:

1. Christensenellaceae
2. Clostridiales
3. Coriobacteriaceae
4. Dehalobacteriaceae
5. Odoribacter
6. Odoribacteriaceae
7. Peptococcaceae
8. RF39
9. Rikenellaceae
10. Veillonella
11. Verrucomicrobiaceae
12. Victivallaceae

Биолог Сет Борденштайн является Ведущим исследователем Vanderbilt Microbiome Initiative (VMI), группы, которая осуществляет сотрудничество между пятью школами и колледжами Vanderbilt для продвижения микробных открытий и, в конечном счете, передачи их в руки врачей для точной и профилактической медицины.

“Вы можете купить пробиотики без рецепта в аптеке, но они вряд ли повлияют на ваш микробиом существенным образом”, - сказал Борденштейн. “Они часто находятся на слишком низкой дозе, и они могут даже не быть жизнеспособными бактериями. Более того, один размер (вид, дозировка и т.п.) может подойти не всем. Но с большим количеством такого рода исследований, мы можем отточить соответствующие различия и дозы бактерий, которые могут обратить вспять болезнь или, в первую очередь, предотвратить ее развитие.”

Ниже представлены рисунки по данной теме из PLOS Biology

(статья Gut microbiota diversity across ethnicities in the United States):

На рисунке - Состав микробиоты кишечника и различимость по этнической принадлежности, полу, возрасту и ИМТ.

A) Среднее относительное изобилие доминирующих микробных семей для каждой этнической группы (на рисунке А группы указаны справа)

Названия разных этнических групп имеют свое цветовое обозначение - ниже дается перевод этих названий (для рисунков А и В)

Ethnicity: 

(B–E) Основные координаты графиков анализа бета–разнообразия микробиоты Брей-Кертиса (Bray-Curtis) и различимости (анализа сходства ANOSIM) для:

(B) этнической принадлежности,

(C) пола,

(D) возраста,

(E) ИМТ (индекса массы тела).

Прим.: PCoA - Основные координаты для анализа (классическое многомерное шкалирование), статистический метод используется для изучения сходства в наборе данных.

В B-E каждая точка представляет микробиоту одной выборки, а цвета отражают метаданные для этой выборки.

Европеоидные точки уменьшаются в размере, чтобы обеспечить более четкую визуализацию, а p-значения не корректируются по факторам, которые имеют разные базовые распределения населения.

Источник: Материалы, предоставленные университетом Вандербильта.

Статья в журнале: Andrew W. Brooks, Sambhawa Priya, Ran Blekhman, Seth R. Bordenstein. Gut microbiota diversity across ethnicities in the United States. PLOS Biology, 2018; 16 (12)