Исследование было опубликовано в последнем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).Микробиом (или кишечные бактерии) связан с широким спектром заболеваний, от аутизма до ожирения. Часто считается, что недостаток клетчатки в современных западных диетах вызывает вредные нарушения в микробиоме кишечника человека. Однако причины и последствия того, как кишечные бактерии человека меняются по мере модернизации и вестернизации общества, все еще остаются загадкой, потому что при изучении людей существует слишком много переменных.
Чтобы лучше понять, как изменения в диете, образе жизни и воздействие современной медицины влияют на кишечник приматов, группа исследователей во главе с профессором компьютерных наук и инженерии Миннесотского университета Дэном Найтсом, профессором ветеринарной медицины Тимом Джонсоном и доктором ветеринарной медицины. студент Джонатан Клейтон использовал секвенирование ДНК для изучения кишечных микробов нескольких видов приматов, кроме человека, в дикой природе и в неволе в качестве модели для изучения последствий эмиграции и изменения образа жизни.Исследователи изучили два разных вида: находящийся под угрозой исчезновения краснозобый доук и плащеносную обезьяну-ревуна. Затем авторы сравнили микробиомы содержащихся в неволе приматов с микробиомами их диких собратьев и с микробиомами современных людей, живущих в развивающихся странах и в Соединенных Штатах.
То, что они обнаружили, можно было считать тревожным. Обезьяны, содержащиеся в неволе, не только потеряли большую часть своих естественных диких кишечных бактерий, но и постоянно приобретали один и тот же новый и менее разнообразный набор бактерий — те же самые бактерии, живущие в нашем собственном кишечнике современного человека.
В нескольких разных зоопарках на трех разных континентах все микробиомы содержащихся в неволе приматов демонстрировали одинаковую картину сближения с микробиомом современного человека.«Мы не знаем наверняка, что эти новые современные человеческие микробы вредны, но, с другой стороны, многие исследования теперь показывают, что мы развивались вместе с нашими постоянными микробами», — сказал Найтс. «Если это так, то, вероятно, нецелесообразно менять их на совершенно другой набор».В дикой природе у каждого вида приматов был свой отпечаток микробов.
Тем не менее, в неволе все они утратили свои характерные микробы и в конечном итоге оказались во власти тех же бактерий, которые доминируют в кишечнике человека — видов Bacteroides и Prevotella.Это, наряду с другими анализами, чтобы исключить смешанные факторы, такие как генетика, география и использование антибиотиков, предложило простое объяснение того, почему кишки содержащихся в неволе приматов изнутри больше походили на кишки человека — они не ели достаточно растений.Чтобы проверить, приведет ли частичная потеря растительных пищевых волокон к частичной потере местных кишечных микробов, авторы также собрали пробы фекалий у полузаключенной популяции красноногих оленей, которые жили в святилище и получали около половины из них. обычное разнообразие растений, поедаемых дикими животными.
Интересно, что микробиомы этих животных, находящихся в неволе, находились прямо между микробиомами диких и содержащихся в неволе животных, что еще раз подтверждает их гипотезу о том, что снижение потребления растений приводит к потере микробного разнообразия.Сравнивая ДНК, секвенированную из образцов стула приматов, с геномами растений, авторы смогли фактически измерить количество и разнообразие растений, потребляемых приматами в неволе и дикими приматами, и разница была разительной. Стул диких приматов содержал до 40 процентов ДНК растений, в то время как стул содержащихся в неволе приматов почти не содержал.
«Мы думаем, что это исследование подчеркивает связь между диетами, богатыми клетчаткой, и разнообразием кишечного микробиома», — сказал Найтс.Это исследование финансировалось в основном за счет различных грантов Фонда животных Морриса, Университета Миннесоты, Фонда биоразнообразия Марго Марш, Фонда сохранения видов Мохамеда бен Заида и стипендии Фармако-нейроиммунологии через Национальные институты здравоохранения.