Генетика оказывает большее влияние на микробиом, чем окружающая среда при родах матери, по крайней мере, у мышей, согласно исследованию, опубликованному на этой неделе в Applied and Environmental Microbiology. Вагинальные роды, которые, как известно, переносят микробиоту новорожденному, не оставили прочного микробного следа у потомства.
«Мощный эффект генетики по сравнению с окружающей средой был неожиданным», - сказал Йехезкель Каши, руководитель лаборатории прикладной геномики и микробиологии Техниона - Израильского технологического института. «Это также было разочаровывающим, поскольку предполагалось, что польза пробиотиков может сохраняться только до тех пор, пока человек их принимает."
В ходе исследования исследователи определили микробиомы двух разных инбредных лабораторных линий мышей, черных мышей (C57BL/6J) и белых мышей (BALB/c). Затем исследователи скрестили черных и белых мышей. В одном наборе скрещиваний мать была черной, а в другом - белой. В обоих случаях потомки были одного оттенка серого и имели схожую генетику, независимо от того, кто из родителей был черным, а кто белым.
Скрещивания проводились потому, что у млекопитающих во время родов матери передают потомству микробы из родовых путей. Таким образом, во время родов черные и белые матери передавали своим потомкам разную микробиоту. Влияние окружающей среды матери на микробиомы потомства оказалось незначительным. Микробиомы потомства были похожи друг на друга независимо от того, были ли их матери черными или белыми, что свидетельствует о том, что материнский посев во время рождения не прижился.
В третьем эксперименте было проверено другое влияние окружающей среды - источника пищи - на микробиом. В этом эксперименте черных и белых мышей содержали вместе.
«Мыши - копрофаги», - объясняет соавтор Хила Корах-Рехтман, доктор философии, старший научный сотрудник Лаборатории прикладной геномики и микробиологии Техниона - Израильского технологического института, Хайфа. «Они едят фекалии, а в неволе они едят фекалии своих товарищей по клетке». Поскольку фекалии содержат микробиом, в этом эксперименте белые мыши подвергались воздействию микробов черных мышей, и наоборот.
Это имело некоторое значение в микробиомах, но это различие сохранялось только до тех пор, пока мыши находились в одних и тех же клетках. По словам доктора Корах-Рехтман, как только разные линии мышей были разделены, их микробиомы вернулись к своему первоначальному составу.
«Очевидно, мы не можем утверждать, что та же самая модель применима к людям», - сказал доктор Каши. Тем не менее, другие данные подтверждают эту гипотезу. Исследования показали, что как у мышей, так и у людей определенные генетические локусы или гены коррелируют с определенными видами микробов.
Генетическая изменчивость может влиять на микробиом кишечника через такие механизмы, как «различия в структуре слизистой оболочки кишечника… различия в метаболизме, такие как секреция желчных кислот… потенциальная активность обонятельных рецепторов… и антимикробные пептиды и другие генетические детерминанты иммунной системы, - написали следователи.
Чтобы проанализировать влияние как материнского штамма, так и копрофагии, исследователи собрали фекалии различных инбредных линий мышей и проанализировали их микробиомы с помощью извлечения и секвенирования ДНК, а также биоинформатического анализа полученных последовательностей. Вывод из обоих экспериментов: генетика оказала большое влияние на микробиом. Влияние материнской среды и копрофагии было незначительным.