Изследователи описват генетичните фактори, които влияят върху развитието на чревния микробиом
Чревната микробиота, често наричана „чревна флора“, е набор от бактерии, които живеят във финалната част на храносмилателната система. Тези популации от бактерии, които започват да се развиват след раждането, са незаменими за най-разнообразни функции като правилното усвояване на храната, поддържането на чревната лигавица и активирането на вродения имунен отговор. Микробиотата е различна при всеки индивид и е известно, че се определя от различни външни фактори като диета или околна среда, а също и поглъщането на антибиотици или други лекарства.
Сега две проучвания са открили нови доказателства, че чревната микробиота на човека зависи и от определени генетични фактори. И двете разработки, публикувани в списанието Nature Genetics на 18 януари, подробно описват как варианти в гените AB0, LCT или FUT2 влияят върху чревната микробиота на всеки индивид.
Кръвната група, фактор, който влияе върху чревната микрофлора
В първото проучване, проведено от изследователи от университета Кристиан Албрехтс в Кил, авторите са анализирали генома на 8 956 индивида, за да търсят региони, свързани с развитието на различни бактерии. Общо те откриват 38 области на генома, свързани с общия състав на чревната микробиота и развитието на различни микроорганизми. Един от тези региони се намира в гена AB0, отговорен за кръвната група. „Тези гени, отговорни за системата на кръвните групи ABO, определят към коя кръвна група принадлежи човек“, обяснява д-р Малте Рюлеман, водещ автор на статията и изследовател в Института за молекулярна биология към Университета на Кристиан Албрехтс Кил (IKMB).
Както обясняват авторите на изследването, при повечето хора антигените на системата AB0 не само се образуват на повърхността на червените кръвни клетки, но и се отделят в червата. „Те са главно остатъци от захари, които евентуално могат да бъдат използвани като източник на енергия от някои бактерии от групата Bacteroides, като способстват те да се появяват по-често“, обяснява д-р Рюлеман. "По-специално при хора с кръвни групи A, AB или B, този механизъм изглежда пряко насърчава появата на тези бактерии в човешкото черво", добавя той.
Авторите подчертават значението на този допълнителен енергиен източник за правилното развитие на чревната микробиота. При индивиди, които не секретират тези захари в червата, някои микроорганизми ще се развият с по-големи трудности. "Тези метаболити изглежда са важни молекули във взаимодействието между гостоприемника и различни микроорганизми", подчертава д-р Рюлеман, като същевременно добавя, че "предишни проучвания вече показват, че хората без този път на секреция са по-добре защитени срещу инфекции от норовирус, например" .
Варианти в LCT и FUT2 влияят върху състава на микробиома
Второто проучване е част от консорциума MiBioGen, обхващащ сътрудничество на повече от 20 лаборатории по целия свят. Той описва подробно как различните човешки гени влияят върху състава на чревната микробиота.
В тази работа изследователите проучват фекалния микробиом на повече от 18 000 индивида, като същевременно анализират и генома им. Резултатите показват 31 области на генома, които влияят върху развитието на чревната микробиота. Изследователите изтъкват два от тези региони, в които са открити гените LCT и FUT2.
LCT, разположен в човешката хромозома 2, е генът, който кодира ензима лактаза. Този ензим играе важна роля в храносмилането на лактозата, вид захар, присъстваща в млечните храни. Авторите установяват, че вариантите на LCT влияят значително върху изобилието от микроорганизми от рода Bifidobacterium, модифицирайки микробиома на всеки индивид.
FUT2, за разлика от LCT, се намира в хромозома 19 и кодира ензима фукозил-трансфераза. Този ензим е свързан с чревната секреция на групата AB0, която, както е описано в първата статия, е важен енергиен източник за чревния микробиом. Авторите свързват този ген с развитието на бактерии от рода Ruminococcus.
В своето изследване екипът изследва и връзката между микробиома и развитието на различни заболявания. Резултатите потвърждават наблюдения, които вече са известни от предишни проучвания. Например, установява се, че едно по-голямо количество от Bifidobacterium в червата, значително намалява риска от улцерозен колит като хронично чревно възпаление.
Бъдещето на изследванията на чревната микрофлора
Тези нови проучвания хвърлят светлина върху развитието на чревната микробиота, като същевременно детайлизират някои генетични фактори, които влияят върху нейния състав. Следващата стъпка на изследователите ще бъде да се задълбочат в механизмите на взаимодействие между гостоприемника и неговата микробиота.
След това първо подобрение в разбирането на генетичните фактори, които влияят на чревната микробиота, различни изследователи от университета Кристиан Албрехтс в Кил търсят нови ключови фактори. Работата на тези автори ще се състои в идентифициране на прицелни бактериални видове, които могат да повлияят на появата на инфекциозни заболявания. „Идентифицирането на тези терапевтични цели е важна първа стъпка към бъдещо лечение на, например, хронично чревно възпаление“, обяснява д-р Андре Франке, изследовател в Collaborative Research Center 1182 и говорител на miTarget Research Unit.
Оригинални статии:
Rühlemann MC, et al. A. Genome-wide association study in 8,956 German individuals identifies influence of ABO histo-blood groups on gut microbiome. Nat Genet. 2021 Jan 18. doi: 10.1038/s41588-020-00747-1
Kurilshikov A, et al. A. Large-scale association analyses identify host factors influencing human gut microbiome composition. Nat Genet. 2021 Jan 18. doi: 10.1038/s41588-020-00763-1
Fuentes:
Blood group co-determines composition of the intestinal microbiome. Universidad Christian Albrechts de Kiel. https://www.uni-kiel.de/en/details/news/006-ruehlemann-naturegen
Genetic factors involved in shaping the composition of the human gut microbiome, finds international research team. Universidad de Bristol. http://www.bris.ac.uk/news/2021/january/mibiogen-study.html
Автор: Rubén Megía González, Genotipia
Превод от испански: Лиляна Петрова
Коментари
Публикуване на коментар