La începutul anilor 1900, oamenii de știință au descoperit că fiecare persoană aparținea unuia dintre cele patru grupe de sânge. Acum au descoperit o nouă modalitate de clasificare a umanității: prin bacterii. Fiecare ființă umană găzduiește mii de specii diferite de microbi. Cu toate acestea, un grup de oameni de știință raportează acum doar trei ecosisteme distincte în curajul oamenilor pe care i-au studiat.

tipuri

Tipul de sânge, îndeplinește tipul de bug.

„Este un avans important”, a spus Rob Knight, biolog la Universitatea din Colorado, care nu a fost implicat în cercetare. "Este primul indiciu că ecosistemele intestinale umane pot cădea în tipuri distincte".

Cercetătorii, conduși de Peer Bork de la Laboratorul European de Biologie Moleculară din Heidelberg, Germania, nu au găsit nicio legătură între ceea ce au numit enterotipuri și fondul etnic al subiectelor europene, americane și japoneze pe care le-au studiat.

Nici nu au putut găsi o legătură cu sexul, greutatea, sănătatea sau vârsta. Acum explorează alte explicații. O posibilitate este ca intestinele sau intestinele sugarilor să fie colonizate aleatoriu de diferite specii de microbi pionieri.

Microbii modifică intestinul, astfel încât numai anumite specii să poată să-i urmeze.

Oricare ar fi cauza diferitelor enterotipuri, acestea pot ajunge să aibă efecte discrete asupra sănătății oamenilor. Microbii intestinali ajută la digestia alimentelor și sintetizează vitaminele, folosind enzime pe care propriile celule nu le pot produce.

Dr. Bork și colegii săi au descoperit că fiecare dintre tipuri face un echilibru unic al acestor enzime. Enterotipul 1 produce mai multe enzime pentru producerea vitaminei B7 (cunoscută și sub numele de biotină), de exemplu, și Enterotipul 2 mai multe enzime pentru vitamina B1 (tiamină).

Descoperirea grupelor de sânge A, B, AB și O a avut un efect major asupra modului în care medicii practică medicina. Acestea ar putea limita șansele ca corpul unui pacient să respingă transfuzia de sânge, asigurându-se că sângele donat este de tipul corespunzător. Descoperirea enterotipurilor ar putea duce într-o bună zi la aplicații medicale proprii, dar acestea ar fi departe de drum.

„Unele lucruri sunt destul de evidente deja”, a spus Dr. Spuse Bork. Medicii ar putea fi capabili să adapteze diete sau prescripții medicamentoase pentru a se potrivi cu enterotipurile oamenilor, de exemplu.

Sau, a speculat el, medicii ar putea fi capabili să utilizeze enterotipuri pentru a găsi alternative la antibiotice, care devin din ce în ce mai ineficiente. În loc să încerce să elimine bacteriile cauzatoare de boli care au perturbat echilibrul ecologic al intestinului, ar putea încerca să ofere întăriri pentru bacteriile bune. „Ați încerca să restabiliți tipul pe care l-ați avut înainte”, a spus el.

Dr. Bork constată că sunt necesare mai multe teste. Cercetătorii vor trebui să caute enterotipuri la oameni din origini africane, chineze și din alte etnii. El observă, de asemenea, că până în prezent, toți subiecții provin din națiuni industriale și, astfel, mănâncă alimente similare. "Acesta este un neajuns", a spus el. „Nu avem sate îndepărtate”.

Descoperirea enterotipurilor urmează ani de muncă de cartografiere a diversității microbilor din corpul uman - microbiomul uman, așa cum se știe. Dificultatea sarcinii a fost uluitoare. Fiecare persoană adăpostește aproximativ 100 de trilioane de microbi.

(Pentru comparație, corpul uman este alcătuit doar din aproximativ 10 trilioane de celule.) Dar oamenii de știință nu pot crește marea majoritate a acestor bacterii în laboratoarele lor pentru a le identifica și a le învăța caracteristicile.

Pe măsură ce genetica s-a dezvoltat, oamenii de știință au învățat cum să studieze microbiomul analizând ADN-ul acestuia. Oamenii de știință au extras fragmente de ADN din pielea, saliva și scaunul oamenilor. Au învățat cum să recunoască și să arunce ADN-ul uman, astfel încât să rămână cu gene din microbiom. Au căutat prin ADN-ul rămas toate variantele unei gene specifice și le-au comparat cu specii cunoscute. În unele cazuri, variantele s-au dovedit a proveni din bacterii familiare, cum ar fi E. coli. În alte cazuri, gena aparținea unei specii noi științei.

Aceste studii au oferit o privire asupra unei diversități asemănătoare cu a unei păduri tropicale. Diferite regiuni ale corpului adăposteau diferite combinații de specii. De la o persoană la alta, oamenii de știință au găsit o varietate mai mare. Multe dintre speciile care trăiau în gura unei persoane, de exemplu, lipseau din alta.

Oamenii de știință s-au întrebat dacă studii mai profunde ar dezvălui o unitate microbiomilor umani. În ultimii ani, cercetătorii au identificat genomurile - catalogul complet al genelor - a sutelor de specii de microbi care trăiesc la om. Acum pot compara orice genă pe care o găsesc cu acești genomi de referință.

Aceștia pot identifica funcția genei și identifica genului de bacterii din care aparține microbul. Și punând în valoare toate genele pe care le găsesc, oamenii de știință pot estima cât de abundent este fiecare tip de bacterie.

În lucrarea recentă, Dr. Bork și echipa sa au efectuat o analiză a microbilor intestinali la 22 de persoane din Danemarca, Franța, Italia și Spania. Unii dintre subiecții lor erau sănătoși, în timp ce alții erau obezi sau sufereau de tulburări intestinale, cum ar fi boala Crohn. Dr. Bork și colegii săi au căutat fragmente de ADN corespunzătoare genomului a 1.511 specii diferite de bacterii. Cercetătorii și-au combinat rezultatele cu studii anterioare pe 13 japonezi și 4 americani.

Oamenii de știință au căutat apoi modele. „Nu am avut nicio ipoteză”, a spus dr. Spuse Bork. „Orice a ieșit va fi nou”.

Totuși, Dr. Bork a fost inițiat de rezultatul studiului: toți microbiomii au căzut în trei grupuri distincte.

Și, așa cum Dr. Bork și colegii săi au raportat miercuri în revista Nature că fiecare dintre cele trei enterotipuri era compus dintr-un echilibru diferit de specii. Persoanele cu tipul 1, de exemplu, aveau niveluri ridicate de bacterii numite Bacteroides. Pe de altă parte, la tipul 2, bacterioidele erau relativ rare, în timp ce genul Prevotella era neobișnuit de frecvent.

„Puteți tăia datele în mai multe moduri diferite și veți obține în continuare aceste trei clustere”, a spus Dr. Spuse Bork.

Dr. Bork și colegii săi au găsit confirmarea celor trei enterotipuri atunci când s-au orientat către alte anchete de microbiomi, iar grupurile continuă să reziste acum, după ce și-au extins propriul studiu la 400 de persoane.