'Største' mikrobiomundersøgelse vejer ind i vores tarmesundhed
De første resultater af den største undersøgelse, der nogensinde har undersøgt det humane mikrobiom, er i. De har vigtige konsekvenser for vores kostvaner, resistens over for antibiotika og vores mentale sundhed.
I 2012, Rob Knight, Ph.D., fra University of California (UC), San Diego, Jeff Leach, Ph.D., grundlæggeren af Human Food Project, og Jack Gilbert, Ph.D., der er fakultetsdirektøren for Microbiome Center ved University of Chicago i Illinois satte sig for at grundlægge det amerikanske tarmprojekt.
Målet med projektet var at lære mere om det humane mikrobiom - det vil sige indsamlingen af gener, der koder for alle vores mikrober.
Specifikt ønskede forskerne at vide, hvor mange typer bakterier der lever i vores kroppe, og hvor, og hvordan vores kost og livsstil påvirker sammensætningen af disse mikrober.
Til dette formål brugte de såkaldt borgervidenskab - den praksis, hvor offentligheden bidrager til forskning ved at tilbyde deres tid og personlige data til analyse.
De første resultater af projektet er nu tilgængelige, og de giver spor om, hvad der holder vores tarme sunde og bakterielt forskellige. Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet mSystemer.
Borgerforskere hjælper med at studere mikrobiomet
Som en del af projektet betalte deltagerne $ 99 for et sæt, der indsamlede fækale, orale og hudprøver af bakterier.
De måtte også besvare en undersøgelse, der spurgte om deres generelle helbred og eventuelle sygdomme, de måtte have haft, deres livsstil og diætmetoder.
I 2015 tællede projektet 15.096 prøver leveret af 11.336 mennesker i hele USA, Storbritannien, Australien og 42 andre lande.
Forskerne brugte derefter genomisk sekventering til at analysere en genetisk markør kaldet 16S rRNA, et molekyle unikt for bakterier.
De undersøgte også sættet af metabolitter i prøverne for at analysere andre molekyler og kemiske forbindelser, der måtte være til stede.
Endelig brugte forskerne en metode kaldet shotgun metagenomics - som er en innovativ og kraftfuld DNA-sekventeringsmetode - til omfattende analyse af de genetiske data.
Betydningen af en forskellig, plantebaseret diæt
For det første antyder resultaterne, at en mere forskelligartet plantebaseret diæt giver en mere bakteriel forskelligartet tarm.
Specifikt havde de, der indtog mere end 30 forskellige typer planter hver uge, meget mere forskelligartede mikrobiomer end dem, der kun indtog 10 eller færre typer planter hver uge.
Forskerne bemærker dog, at disse resultater ikke nødvendigvis betyder, at øget mikrobiel mangfoldighed er en positiv ting for nogens helbred.
For det andet syntes deltagerne, der rapporterede at have spist mere end 30 plantetyper om ugen, at have en lavere resistens over for antibiotika.
Forskerne fandt færre gener, der indikerer antibiotikaresistens i disse menneskers fækale prøver - det vil sige færre gener, der hjælper bakterierne med at undslippe stofferne.
Mens undersøgelsen er rent observationsfri og ikke kunne konkludere noget om årsagssammenhæng, spekulerer forfatterne i, at personer, hvis kostvaner indeholder færre planter, kunne kompensere med at spise enten kød - som muligvis er blevet behandlet med antibiotika - eller forarbejdede fødevarer, der har fået tilsat antibiotika til dem. .
Tarmbakterier og mental sundhed
Endelig afslørede undersøgelsen interessante forbindelser mellem sammensætningen af tarmens bakterier og mental sygdom.
De, der rapporterede at leve med posttraumatisk stresslidelse (PTSD), skizofreni, depression eller bipolar lidelse, blev sammenlignet med sunde kontroller, der var blevet matchet efter alder, køn og kropsmasseindeks (BMI).
Resultaterne viste, at folk, der rapporterede om psykiske problemer, havde flere bakterier til fælles med andre mennesker, der rapporterede lignende problemer, end de gjorde med kontrollerne.
Denne tilknytning var stærk uanset køn, alder eller geografisk placering. Forskningen antyder også, at nogle typer bakterier kan være mere udbredte hos mennesker, der lever med depression.
Disse fund styrker forbindelsen mellem mental sundhed og tarmbakterier ved tidligere forskning.
For eksempel fremhævede en nylig undersøgelse en sammenhæng mellem angst og fraværet af visse sunde tarmmikrober. En anden fandt ud af, at visse bakterier ændres hos mennesker med PTSD.
Mod en 'mikrobiom-GPS'
Daniel McDonald, Ph.D., den videnskabelige direktør for det amerikanske tarmprojekt ved UC San Diego School of Medicine, vejer ind på betydningen af resultaterne. Han siger:
"Vi observerede en meget større mikrobiel mangfoldighed end tidligere mindre undersøgelser fundet, og det antyder, at hvis vi ser på flere populationer, vil vi se mere mangfoldighed, hvilket er vigtigt for at definere grænserne for det humane mikrobiom."
Knight har en lignende stemning og siger: "Det menneskelige mikrobiom er komplekst, men jo flere prøver vi får, desto hurtigere vil vi være i stand til at afsløre de mange måder, som mikrobiomet er forbundet med forskellige sundheds- og sygdomstilstande."
"Det amerikanske tarmprojekt er dynamisk med prøver, der dagligt kommer fra hele verden," tilføjer Knight.
”Analysen præsenteret i dette papir repræsenterer et enkelt øjebliksbillede, men vi vil til sidst gå ud over at lave kort over mikrobiomet til at lave et mikrobiom-GPS, der fortæller dig ikke kun, hvor du er på kortet, men hvor du vil hen og hvad du skal gør for at komme derhen med hensyn til kost, livsstil eller medicin. ”
Rob Knight, ph.d.
