Эксперимент в Университете Орегона был разработан, чтобы проверить на фундаментальном уровне влияние распространения микробов среди людей с различными микробиомами.Команда из восьми человек пришла к выводу, что «рассредоточение между хозяевами может изменить разнообразие и состав микробных сообществ и подавить эффекты врожденной иммунной системы хозяина». Полученные данные, как писала команда, «предполагают, что рассредоточение является важным механизмом, приводящим к изменчивости микробиома».
Исследование было опубликовано 2 октября в раннем онлайн-выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.«Мы давно знаем, что болезни могут быть вызваны перемещением микробов между людьми, но к микробиому редко подходили подобным образом», — сказал микробиолог Брендан Боханнан, профессор биологии и член Института экологии и эволюции UO. «Нам было любопытно, достаточно ли передачи микробов, чтобы объяснить различия, которые мы видим в составе микробиома у отдельных рыб».Исследования при поддержке Национальных институтов здравоохранения проводились в Центре системной биологии МЕТА при UO.
МЕТА относится к микробной экологии и теории животных. Центр изучает, как работают системы хозяин-микроб и как эти знания могут улучшить здоровье человека.Для исследования исследователи создали линию рыбок данио с дефектной иммунной системой, вставив мутацию в ген, необходимый для развития важного компонента иммунной системы.
Рыб содержали в трех условиях: отдельные рыбы содержались отдельно, без контакта с другими; рыба, обитающая в группах либо членов с ослабленным иммунитетом, либо особей дикого типа; или смешанные группы рыб, состоящие из особей как с ослабленным иммунитетом, так и с особями дикого типа. Через 21 день исследователи изучили микробные сообщества в кишечнике каждой рыбы, а также сообщества, связанные с их пищей и окружающей водой.
Команда, возглавляемая докторантом Адамом Р. Бернсом, ныне докторантом Стэнфордского университета, сравнила то, что они обнаружили у рыб, с предсказаниями компьютерного моделирования микробной динамики, выполненного соавтором Элизабет Миллер из Центра системной биологии META.По словам Боханнана, выращенные отдельно, рыба с ослабленным иммунитетом и рыба дикого типа имели заметно разные микробы в кишечнике.«У тех, кто вырос в смешанном сообществе, состав их кишечника сходился, поскольку их микробы были общими», — сказал он. «Самое удивительное, что у рыб, выращиваемых в группах одного вида — с иммунодефицитом или иммунокомпетентностью, — также были кишечные сообщества, аналогичные тем, которые выращивались в смешанных группах.
Этот результат предполагает, что перемещение микробов делает больше, чем просто смешивает микробы. между разными рыбами, но он также отбирает определенные микробы, которые особенно хорошо переносят переход от рыбы к рыбе ».Хотя исследование рассматривало только способность рыб обмениваться микробами, оно предполагает, что вариации микробиома у разных людей также могут быть связаны с перемещением микробов, и что, когда люди собираются вместе, например, на урок или собрание, они могут По словам Боханнана, они уходят с микробиомом, который несколько отличается от того, когда они вошли.
По его словам, исследователи из UO и других организаций ранее предполагали, что общие экологические пространства могут привести к совместному использованию микробов. «Эти исследования, однако, не могли исключить других объяснений выявленных сходств. Например, в наших предыдущих исследованиях искусственной среды мы никогда не доказывали, что она работает как средство передачи; они показали, что было достаточно людей. связанных микробов, чтобы сделать это возможным ».