Naukowcy odkryli prawie 2000 nowych bakterii jelitowych
Według wielu niedawnych badań populacje bakterii jelitowych człowieka mogą wpływać na różne aspekty naszego zdrowia fizycznego i psychicznego. Mimo to wiele bakterii pozostaje „niezamapowanych” przez naukowców. Nowe badanie ujawniło około 2000 wcześniej nieznanych bakterii jelitowych.
Najnowsze badania objęte Wiadomości medyczne dzisiaj wykazali, że mikroflora jelitowa może odgrywać rolę w chorobie Parkinsona i demencji, i mogą wyjaśnić, dlaczego leki na cukrzycę typu 2 działają dobrze dla niektórych, ale nie dla innych.
Nowe badanie - ukazało się wczoraj w czasopiśmie Natura - zidentyfikowano obecnie prawie 2000 nowych gatunków bakterii jelitowych, których naukowcy nigdy wcześniej nie hodowali w laboratorium.
Zespół badaczy z Europejskiego Instytutu Bioinformatyki (EMBL-EBI) i Wellcome Sanger Institute, oba w Hinxton w Wielkiej Brytanii, wykorzystał analizę obliczeniową do oceny próbek mikrobiomu jelitowego od uczestników z całego świata.
„Metody obliczeniowe pozwalają nam zrozumieć bakterie, których nie możemy jeszcze wyhodować w laboratorium” - wyjaśnia autor badania Rob Finn z EMBL-EMI.
„Korzystanie z metagenomiki [analizy materiału genetycznego] do rekonstrukcji genomów bakterii jest trochę jak rekonstrukcja setek puzzli po zmieszaniu wszystkich elementów razem, bez wiedzy, jak ma wyglądać ostateczny obraz i po całkowitym usunięciu kilku elementów z miksować tylko po to, żeby było trochę trudniej ”- kontynuuje.
Jednak Finn dodaje: „Naukowcy są teraz na etapie, w którym mogą korzystać z szeregu narzędzi obliczeniowych, aby uzupełniać, a czasem kierować pracą laboratoryjną, w celu odkrywania nowych wglądów w ludzkie jelita”.
Nowe podejście
Zespołowi udało się zrekonstruować 92143 genomy z próbek pochodzących z 11 850 różnych mikroflory jelitowej.
Pozwoliło to naukowcom zidentyfikować 1952 gatunki bakterii jelitowych, o których ani oni, ani inni nie wiedzieli do tego momentu.
Finn i współpracownicy wyjaśniają, że wiele gatunków bakterii „utrzymuje się na niskim poziomie”, że tak powiem, ponieważ naukowcy znaleźli je tylko w bardzo małych ilościach w jelitach lub nie mogą przetrwać poza środowiskiem jelitowym.
Jak zauważają, dotychczas powstrzymywało to naukowców przed dodaniem takich gatunków do ich listy bakterii jelitowych, o których wiedzą. Z tego powodu zespół, który przeprowadził obecne badanie, zdecydował się obrać nową drogę - i użyć kombinacji metod obliczeniowych, aby spróbować stworzyć bardziej kompleksową „mapę” ludzkiej mikrobioty.
„Metody obliczeniowe pozwalają nam zorientować się, jak wiele gatunków bakterii żyją w ludzkich jelitach, jak ewoluowały i jakie role mogą odgrywać w ich społeczności drobnoustrojów” - mówi współautor badania, Alexandre Almeida.
W kierunku stworzenia „solidnego planu”
„W tym badaniu” - wyjaśnia Almeida - „wykorzystaliśmy najbardziej wszechstronne publiczne bazy danych bakterii żołądkowo-jelitowych, aby zidentyfikować gatunki bakterii, których wcześniej nie widziano. Metody analizy, których użyliśmy, są wysoce powtarzalne i można je zastosować w przyszłości do większych, bardziej zróżnicowanych zbiorów danych, umożliwiając dalsze odkrywanie ”.
W przyszłości naukowcy mają nadzieję, że to i podobne badania pomogą im lepiej zrozumieć ludzkie jelita, co z kolei przyczyni się do opracowania lepszych metod leczenia różnych schorzeń.
„Badania takie jak ta pomagają nam stworzyć tak zwany plan ludzkiego jelita, który w przyszłości może pomóc nam lepiej zrozumieć ludzkie zdrowie i choroby, a nawet może kierować diagnostyką i leczeniem chorób przewodu pokarmowego”.
Współautor badania Trevor Lawley z Wellcome Sanger Institute
Jednocześnie zespół zauważa, że obecne badania uświadomiły naukowcom dużą lukę w badaniach nad bakteriami jelitowymi.
Naukowcy obecnie stosunkowo niewiele wiedzą o gatunkach bakterii charakterystycznych dla populacji innych niż zamieszkujące Europę i Amerykę Północną - podkreślają badacze.
„Widzimy, że wiele tych samych gatunków bakterii pojawia się w danych z populacji europejskich i północnoamerykańskich. Jednak kilka zbiorów danych z Ameryki Południowej i Afryki, do których mieliśmy dostęp do tego badania, ujawniło znaczną różnorodność, której nie było w poprzednich populacjach ”- zauważa Finn.
„Sugeruje to, że gromadzenie danych z niedostatecznie reprezentowanych populacji jest niezbędne, jeśli chcemy uzyskać naprawdę wszechstronny obraz składu ludzkiego jelita” - dodaje, zachęcając naukowców do dalszego skupiania się na bardziej zróżnicowanych kohortach.
