Генетика хозяина может влиять на микробиом
Микробиом человека тесно связан с нашим здоровьем; гены и белки, вырабатываемые микробами кишечника, могут влиять на нашу физиологию различными способами.
Исследователи выявили целый ряд факторов окружающей среды, которые также могут влиять на микробиом кишечника, например, люди, с которыми мы живем, пища, которую мы едим, или способ рождения. Существует мнение, что гены человека практически не влияют на микробиом кишечника. Однако новое исследование показало обратное.
В исследовании, опубликованном в Science, ученые использовали модель бабуина для изучения связей между генами хозяина и микробиомом кишечника. Работа показала, что подавляющее большинство микробных таксонов у диких бабуинов имеют определенную степень наследуемости. Эти оценки положительно коррелируют с человеческими. На наследуемость влияли факторы окружающей среды, такие как время года; в сухой сезон и при незначительном разнообразии питания наследуемость была выше.
"Исследования показали, что члены семьи обладают значительной долей общих микроорганизмов в кишечнике, но трудно ответить, формируется ли наш микробиом в большей степени в силу природных факторов, например, тех, которые мы наследуем от нашей семьи, или в силу воспитания, например, схожего рациона питания, окружающей среды и поведения членов семьи", - говорит ведущий автор исследования Лаура Гринейзен.
В этой работе исследователи оценили микробиом кишечника модельной популяции, проанализировав более 16 000 образцов кала 585 бабуинов в течение четырнадцати лет. Они использовали статистические модели, чтобы проверить, предсказывают ли особенности хозяина, такие как возраст, пол, семейные связи, время года и условия окружающей среды, такие как сезон, особенности микробиома. Было установлено, что наследственность играет небольшую, но статистически значимую роль в развитии микробиома, и ее влияние было небольшим, но стабильным.
"Наши результаты качественно меняют представление о детерминантах состава микробиома",
- отметил соавтор исследования Ран Блехман, доцент Колледжа биологических наук Университета Миннесоты. "От модели, в которой генотип хозяина не играет никакой роли для большинства таксонов микробиома, к модели, в которой генотип хозяина почти всегда играет роль. В результате характеристики микробиома могут развиваться путем естественного отбора у хозяина".
Исследователи предположили, что хотя генотип хозяина оказывает универсальное влияние на микробиом кишечника, окружающая среда и поведение хозяина все же имеют гораздо большее влияние. Потребуется дополнительная работа по выявлению конкретных штаммов микроорганизмов, на которые влияет генетика хозяина. Возможно, существуют штаммы, которые передаются по наследству и связаны с конкретным расстройством. " Если существуют наследуемые микроорганизмы, влияющие на состояние здоровья, то это позволит нам лучше понять генетическую основу этих нарушений", - говорит Гринейзен.
