Nová studie publikovaná v časopise Nature zdůrazňuje důležitost evoluční historie lidské mikrobioty pro pochopení vlivu současných střevních mikrobů na naše zdraví a nemoci.

Za posledních 2 000 let prošla společenství mikrobů obývajících lidskou mikrobiotu podstatnými změnami, což může vysvětlovat, jak je složení současné střevní mikrobioty spojené s vývojem dlouhodobých chorob. To je závěr analýzy starodávných výkalů ze Severní Ameriky.

Zjištění publikovaná v časopise Nature vrhají světlo na evoluční historii lidské mikrobioty a mohou pomoci porozumět úloze střevních mikrobů pro zdraví a nemoci.

Několik studií prokázalo, že lidé žijící v industrializovaných společnostech mají méně rozmanitou střevní mikrobiotu než jedinci z neindustriálních populací. Průmyslová mikrobiota byla také spojena se zvýšeným výskytem chronických chorob, jako je obezita a autoimunitní onemocnění. Jak se však vyvinula střevní mikrobiota v průběhu času, zůstává záhadou.

„Když dnes studujeme lidi – kdekoli na planetě – víme, že jejich střevní mikrobiomy ovlivnil náš moderní svět. Ať už stravou, chemikáliemi, antibiotiky, nebo spoustou dalších věcí,“ říká spoluautorka studie Meradeth Snow na Univerzita v Montaně. „Takže seznámit se s tím, jak vypadal střevní mikrobiom před industrializací, nám pomáhá pochopit, co se v dnešních útrobách liší,“ říká.

Tým vědců vedený Aleksandarem Kosticem na Harvardské lékařské fakultě analyzoval osm dobře zachovaných vzorků lidských výkalů z doby před zhruba 1000–2000 lety, které se nalezly v jihozápadních USA a Mexiku, aby zrekonstruoval starodávné mikrobiální genomy.

Starodávné mikroby

Ze starodávných fekálních vzorků vědci zrekonstruovali 498 mikrobiálních genomů, z nichž se 181 jeví jako mikrobi, které mají lidský střevní původ. Z nich 61 – neboli asi 40 % – nebylo nikdy dříve popsáno, což naznačuje přítomnost druhů, které se liší od druhů pozorovaných v moderních populacích.

Dále tým porovnal starodávné výkaly s výkaly jednotlivců ze současné industrializované a neindustrializované populace. Mikrobiální složení starodávných fekálních vzorků bylo více podobné vzorkům osob z neprůmyslových společenství než z průmyslových.

Například Bacteroidetes a Verrucomicrobia byly ve vzorcích z industrializovaných populací běžnější než ve starých vzorcích, zatímco Firmicutes, Proteobacteria a Spirochaetes se v současných vzorcích z průmyslově vyspělých společností vyskytovaly méně než ve starodávných výkalech.

Bakterie Treponema succinifaciens nebyla přítomna v žádných vzorcích průmyslových populací, ale byla přítomna ve všech osmi analyzovaných starodávných mikrobiotách, zjistili vědci. „Ve starodávných kulturách jsou jídla, která konzumujete, velmi rozmanitá a mohou podporovat eklektičtější sbírku mikrobů,“ říká Kostic. „Ale jak se posouváte směrem k industrializaci a větší míře obchodu s potravinami, ztrácíte spoustu výživných látek, které pomáhají podporovat rozmanitější mikrobiom.“

Moderní nemoci

Další analýzy ukázaly, že současné střevní mikrobioty z industriální i neindustriální populace obsahovaly více genů rezistence na antibiotika než starodávné vzorky stolice. Moderní vzorky také měly vyšší počet genů, které produkují proteiny, které degradují vrstvu střevního hlenu. Degradace ochranné hlenové vrstvy střeva může mít za následek zánět, který souvisí s různými střevními onemocněními.

Na druhé straně starodávné vzorky stolice a vzorky jednotlivců z neindustrializovaných společností obsahovaly několik genů spojených s metabolismem škrobů – pravděpodobně proto, že tyto populace ve větší míře konzumují složitější sacharidy než současná průmyslová populace.

Vědci tvrdí, že studium mikrobů nalezených v dávných vzorcích stolice by mohlo pomoci v boji proti chorobám, jako je cukrovka, které jsou běžné v industrializovaných společnostech.

Chci probiotika

Autor: Ing. Norbert Bomba

Zdroje:

• https://www.nature.com/articles/s41586-021-03532-0
• https://microbiomepost.com/ancient-feces-reveal-dramatic-changes-in-the-human-microbiota-over-the-past-2000-years/