Исследование микробиомов диких горилл и шимпанзе дает представление об эволюции человеческого микробиома и может даже иметь значение для здоровья человека. Исследовательский проект возглавляли ученые из Центра инфекций и иммунитета (CII) Школы общественного здравоохранения имени Мэйлмана Колумбийского университета. Выводы опубликованы в журнале Nature Communications.
Исследователи использовали генетическое секвенирование для анализа образцов фекалий, собранных Обществом охраны дикой природы (WCS) от диких африканских человекообразных обезьян, живущих в регионе Сангха в Республике Конго в течение трех лет. Их цель состояла в том, чтобы понять смесь кишечных микробов, живущих у горилл и шимпанзе, и сравнить их с теми, которые уже задокументированы у других нечеловеческих приматов и человеческих популяций. Они обнаружили, что микробиомы горилл и шимпанзе колеблются в зависимости от сезонных осадков и диеты, заметно меняясь в летний засушливый период, когда сочные фрукты изобилуют их средой и составляют большую часть их рациона, в отличие от их обычного, более богатого клетчаткой рациона. листьев и коры.
Эти сезонные сдвиги в микробиомах горилл и шимпанзе аналогичны сезонным изменениям микробиомов, наблюдаемым у людей-охотников-собирателей хадза из Танзании, которые также в значительной степени зависят от сезонной доступности продуктов питания в окружающей их среде. Сезонные сдвиги в микробиомах промышленных культур человека, таких как Соединенные Штаты, вероятно, менее распространены из-за меньшей зависимости от сезонных продуктов и глобализации продуктов питания, что очевидно в любом продуктовом магазине.
Хотя наши человеческие геномы во многом схожи с геномами наших ближайших ныне живущих родственников, наш второй геном (микробиом) имеет некоторые важные отличия, в том числе уменьшенное разнообразие и отсутствие бактерий и архей, которые, по-видимому, важно для ферментации клетчатки», - говорит первый автор Эллисон Л. Хикс, MS, исследователь CII. «Понимание того, как эти потерянные микробы влияют на здоровье и болезни, станет важной областью будущих исследований».
«Мы наблюдали резкие изменения в микробиомах горилл и шимпанзе в зависимости от времени года и того, что они едят», - говорит старший автор Брент Л. Уильямс, доктор философии, доцент кафедры эпидемиологии в CII. «Бактерии, которые помогают гориллам разрушать волокнистые растения, раз в год заменяются другой группой бактерий, которые питаются слизистым слоем их кишечника в течение месяцев, когда они едят фрукты.
«Тот факт, что наши микробиомы настолько отличаются от наших ближайших живых эволюционных родственников, кое-что говорит о том, насколько сильно мы изменили свой рацион, потребляя больше белка и животного жира за счет клетчатки», - говорит Уильямс. «Многие люди могут жить в состоянии постоянного дефицита клетчатки. Такое состояние может способствовать росту бактерий, разрушающих наш защитный слизистый слой, что может привести к воспалению кишечника и даже к раку толстой кишки».
Все человекообразные обезьяны находятся под угрозой исчезновения или находятся под угрозой исчезновения. Их количество сократилось до менее чем 500 000 из-за вырубки лесов, которая разрушает их среду обитания, и из-за охоты, в том числе ради мяса. Даже инфекционные заболевания являются важным фактором - четверть мировой популяции горилл умерла из-за лихорадки Эбола.
«Мы теряем биоразнообразие в глобальном масштабе», - предупреждает соавтор Сара Олсон, доктор философии, заместитель директора по охране здоровья диких животных в WCS.«На самом деле, наш собственный человеческий микробиом не застрахован от этого явления. Постоянно растет потребность в усилиях по сохранению окружающей среды, которая жизненно важна для здоровья популяций животных».
«Это исследование подчеркивает важность концепции «Единое здоровье» в сосредоточении внимания не только на заболеваниях, но и на более глубоком понимании нормальной физиологии», - сказал соавтор В. Ян Липкин, доктор медицинских наук, профессор эпидемиологии Джона Сноу и директор. CII. «Это также подтверждает поговорку о том, что вы то, что вы едите».