В кишечнике человека обнаружили массовое вымирание

Это один из ключевых результатов геномного анализа окаменелых человеческих фекалий из каменных убежищ в Северной Америке и Мексике. Восемь образцов, датируемых периодом от 1000 до 2000 лет назад, обнаруживают микробы, которые являются совершенно новыми для науки, а также другие, полностью отсутствующие в микробиоме кишечника сегодня.

Напротив, современный микробиом кишечника содержит гораздо больше устойчивых к антибиотикам микробов, чем у наших предков. Эти результаты могут помочь нам понять связь - если таковая существует - между нашим уменьшением микробиома и более высокой современной заболеваемостью хроническими заболеваниями, такими как диабет и ожирение.

Микробиом человека - увлекательная и сложная машина, и в последние годы ученые обнаружили, что он играет гораздо более важную роль в поддержании здоровья нашего тела, чем мы думали ранее. Но наше понимание того, как микробиом человека изменился с течением времени, ограничено.

Попадание в окаменелые фекалии, известные в науке как копролиты. Хотя эти окаменелости могут показаться довольно неприятными, они могут быть богатым источником информации о том, как жили древние животные, раскрывая сложную информацию о диете, кишечных паразитах и ​​болезнях.

Они также содержат некоторые микробы, обитающие в кишечнике, что позволяет любому, у кого есть подходящие инструменты, сделать снимок микробиома. Это то, что международная группа микробиологов во главе с Диабетическим центром Джослина в США сделала с мельчайшими подробностями для любого древнего микробиома кишечника человека.

Исследователи взяли копролиты, прекрасно сохранившиеся в трех каменных убежищах - убежище бумерангов в Юте, неизвестном месте где-то на юго-западе Америки (образцы были собраны почти 100 лет назад и плохо помечены) и памятнике Ла-Куэва-де-лос-Муэртос-Чикитос в Дуранго, Мексика.

Эти копролиты были подтверждены как люди с помощью диетического анализа и датированы с помощью радиоуглеродного анализа. Затем ученые провели сложную работу по извлечению драгоценной сохраненной ДНК, которая могла идентифицировать микробы.

Исследователи успешно реконструировали 498 микробных геномов; из них 181, скорее всего, возник в кишечнике человека, а не в окружающей почве.

Из этих последовательностей 158, по-видимому, представляют собой отдельные виды микробов. Затем их сравнили с 789 микробиомами современных сообществ как промышленных, так и непромышленных сообществ.

Результаты были поразительными. Мало того, что древние микробиомы были больше похожи на микробиомы современных непромышленных сообществ, но они содержали виды, которых нет ни в одном современном микробиоме. Из 158 геномов 61 был полностью неизвестен науке - это почти 40 процентов.

Исследователи полагают, что это разнообразие микробиома может иметь какое-то отношение к разнообразию рациона.

"В древних культурах пища, которую вы едите, очень разнообразна и может поддерживать более эклектичный сбор микробов", - сказал микробиолог Александар Костич из Диабетического центра Джослина. "Но по мере того, как вы продвигаетесь к индустриализации и большей части диеты в продуктовом магазине, вы теряете много питательных веществ, которые помогают поддерживать более разнообразный микробиом".

Внутри микробов тоже были поразительные различия. У них было меньше генов, связанных с устойчивостью к антибиотикам, но у них также было меньше генов для производства белков, которые разрушают гликаны, молекулы сахара, обнаруженные в слизи.

Разложение слизи толстой кишки связано с такими заболеваниями , как болезнь Крона, целиакия и язвенный колит.

У древних микробов также было больше транспозаз - ферментов, которые могут вырезать и вставлять и реплицировать элементы ДНК, переключая вещи, чтобы помочь адаптироваться к изменяющимся условиям, среди прочего.

"Мы думаем, что это может быть стратегией адаптации микробов к среде, которая меняет гораздо больше, чем современный промышленный микробиом, где мы едим одни и те же продукты и живем одной и той же жизнью более или менее круглый год", - сказал Костич.

"В то время как в более традиционной среде все меняется, и микробы должны приспосабливаться. Они могут использовать этот гораздо больший набор транспозазов, чтобы захватывать и собирать гены, которые помогут им адаптироваться к различным средам".

Как развивающийся микробиом, возможно, изменил наше здоровье, неясно, и размер выборки довольно небольшой, но исследование показывает, что мы можем использовать копролиты, чтобы исследовать внутренности наших предков, чтобы выяснить, что изменилось. В свою очередь, это может привести к лучшим результатам в отношении здоровья в будущем.

"Подобные будущие исследования, касающиеся богатства палеофекалий, не только расширят наши знания о микробиоме человека, но также могут привести к разработке подходов к восстановлению нынешних микробиомов кишечника до их изначального состояния", - написала команда в своей статье.

Напомним, ранее сообщалось, что космическое излучение повреждает кишечник.

Источник