Mikrober tilpasse sig deres nye miljø sammen med deres indvandrerværter

Mikrober tilpasse sig deres nye miljø sammen med deres indvandrerværter

En ny artikel udgivet af Dan Knights 'gruppe ved University of Minnesota og rapporteret i tidsskriftet Cell rapporterer, at tarmmikrobial sammensætning og mangfoldighed ændret sig inden for måneder i indvandrere fra landdistrikterne asiatiske miljøer til USA. Forfatterens nøglefund var:

  • Indvandring til USA fra landdistrikter i Asien er forbundet med tab af tarmmikrobielle arter, mangfoldighed og tab af bakterielle enzymer i forbindelse med nedbrydning af plantefiber
  • Bacteroides stammer forskudt fiberfordøjende Prevotella stammer efter tid brugt i USA
  • Manglende tab steg med fedme og blev sammensat i generationer

"Folk begyndte at miste deres native mikrober næsten umiddelbart efter ankomsten til USA," sagde riddere, da de blev interviewet af The Washington Post. "Manglende mangfoldighed var ret udtalt: Bare at komme til USA, som bor i USA, var forbundet med et tab af ca. 15 procent af mikrobiomdiversitet." Interessant nok havde indvandrernes børn en anden 5 til 10 procent tab af mangfoldighed .

Riddere og hans kolleger undersøgte den relative overflod og mangfoldighed af tarmmikrober og deres genindhold i afføringprøver fra mere end 500-indvandrerkvinder fra landdistrikter i Asien, Hmong og Karen-folket. For at få et øjebliksbillede før og efter ankomsten i USA tog forskere også mikrobiome prøver fra 19 Karen kvinder før deres afgang og efter deres ankomst. Forskerne sammenlignede alle disse mikrobiomer med de af 36 europæiske amerikanere, der blev født i USA.

Den dominerende art i indvandrernes tarm ændrede sig fra stammer fra en gruppe af bakterier, der blev kaldt Prevotella til en gruppe kaldet Bacteroides. Slægten Prevotella tilhører taxa Bacteroidites som sammen med taxa Firmicutes udgør størstedelen af ​​tarmmikrober i det humane GI-område.

Lignende forskelle i tarmmikrobiell taxa mellem rester af jægersamlerbefolkninger i Afrika (Hadza) og Sydamerika (Yanomami), og befolkninger, der lever i industrialiserede lande, især i Nordamerika, Europa og Australien, er tidligere blevet beskrevet (Smits et al. Videnskab 357, 2017; De Filippo, PNAS 2010). Industrialiserede populationer har mikrobioter, som domineres af Bacterioidites, mens traditionelle befolkninger på tværs af de afrikanske, asiatiske og sydamerikanske kontinenter, som omfatter en række livsstil fra landdistrikterne landbrugere til jægersamlere, har mikrobiotaser, der til dels er præget af deres overflod af Prevotella taxa, ligesom i ridderens undersøgelse (Smits et al. Videnskab).

Landsbyafrika Burkina Faso
For eksempel I en undersøgelse af tarmbakterier af børn i Burkina Faso, en region i Afrika, Prevotella udgjorde 53% af tarmbakterierne, men var fraværende i aldersbestemte europæiske børn. Undersøgelser viser også, at langsigtet kost er stærkt forbundet med tarmmikrobiomsammensætningen. De, der spiser rigeligt med proteiner og animalske fedtstoffer, der er typiske for vestlig kost, har overvejende bakteriebakterier, mens for dem, der bruger mere komplekse kulhydrater, især fibre, Prevotella-arterne dominere. Prevotella arter producerer enzymer, der fordøjer fiberholdige fødevarer, der er mere almindelige i Asien end USA.

Mens disse tarmmikrobielle forskelle mellem mennesker, der bor i forskellige dele af verden, oprindeligt syntes at være et stabilt regionalt træk, har to nyere undersøgelser, herunder den af ​​Knight, tydeligt påstået, at de er påvirket af kost og andre livsstilsfaktorer. Går tarmmikrobioten, som er programmeret i løbet af de første 3-år, tilpasning til forskellige kost og krav på det mest effektive metaboliske maskineri?

For at besvare dette spørgsmål, Justin Sonnenburg og hans gruppe undersøgt mulige forhold mellem sæsonmæssige variationer i kostvaner og sammensætning og funktionel kapacitet af tarmmikrobioten. Hadzas bor i Rift Valley i Østafrika har to forskellige årstider: en våd sæson fra november til april og en tør sæson fra maj til oktober. Selv om forbruget af fiberrige knolde og planter forekommer året rundt, er foder til foraging og honning hyppigere i løbet af den våde sæson, mens jagt er mest vellykket i tørsæsonen, hvilket resulterer i forbrug i forbrug af magert mødes fra vildtlevende vildt. Perioden med højere kødforbrug var forbundet med en stigning i bakterier med bakterier i tarmen. Den samme klasse af mikrober faldt igen i løbet af den våde sæson til en stat med signifikant lighed med de af industrialiserede mikrobioter. Taxa, der drives til uopdagelige niveauer i Hadza microbiota i løbet af den våde sæson, svarer til taxa, der er sjældne eller fraværende uanset årstid i industrialiserede populationer. I modsætning til de ændringer, der ses i industrialiserede populationer i gutmikrobial diversitet og rigdom, samt udtryk for forskellige mønstre af fordøjelsesenzymer, returnerede Hadzas mikrobiome altid til sin fulde mangfoldighed i tørsæsonen.

Det ville have været fascinerende at vide, om tarmen mikrobielle reduktioner i gut mikrobielle mangfoldighed og fibernedbrydende arter set i ridders indvandrere ville have været reversibel ved at vende tilbage til deres jord og kostvaner oprindelse, som det sker i Hadzas i de forskellige årstider , eller hvis disse ændringer var permanente, som de er i industrialiserede lande.

Har de hurtige ændringer i gutens mikrobielle sammensætning og funktion haft nogen konsekvenser for indvandrernes sundhed? Det antages generelt, at efterhånden som mikrobiell mangfoldighed falder, øges risikoen for sygdomme som fedme, diabetes og metabolisk syndrom, selv om der fortsat er årsag til årsag mellem mikrobielle ændringer og menneskelige sygdomme. Faktisk har Knights 'gruppe observeret, at fedmefrekvens blandt mange af undersøgelsesinvandrerne steg op til seks gange. De, der blev overvægtige, mistede også en ekstra 10 procent af deres mangfoldighed.

Da de observerede ændringer i indvandrernes kost var langsommere end de observerede hurtige ændringer i indvandrernes tarmmikrobiom foreslår, at andre faktorer end nordamerikansk mad skal have spillet en rolle, herunder stress forbundet med genbosættelsen og tilpasning til et nyt miljø, vandrenhed, eksponering for medicin, især antibiotika og andre livsstilsfaktorer.

Kommentarer:

  • Flere undersøgelser viser variationer i tarmmikrobial diversitet og relativ overflade af mikrobiel taxa. Disse variationer kan forekomme i et cyklisk, sæsonbetonet mønster i nogle populationer eller kan forekomme, når en befolkning flytter fra et land og traditionelle kostvaner til en med højt fedtfattig sukker og lavfedt kost.
  • I industrialiserede lande sker en stigning i mikrobiell mangfoldighed og overflod kun inden for en vis båndbredde, men når generelt ikke niveauerne i traditionelle samfund.
  • Selvom forskelle i diætindtagelse ser ud til at spille en fremtrædende rolle i disse mikrobiomvariationer, kan andre faktorer end kosten være ansvarlige, især stress, fysisk aktivitet, hygiejne og renhed i drikkevandet.
  • Til dato er der imidlertid ikke identificeret noget årsagsforhold mellem tarmmikrobielle ændringer og fedme eller andre sygdomme.
Kan Iceman fortælle os noget om den sundeste diæt?

Kan Iceman fortælle os noget om den sundeste diæt?

"Iceman" eller "Ötzi" refererer til en person, hvis mumie blev fundet omkring 10 år siden i de tilbagegående gletsjere i Ötztal Alperne en bjergkæde i de centrale Alper mellem Østrig og Italien. Hans velbevarede krop er blevet opbevaret i et kølekammer i arkæologimuseet i Bolzano, Italien, og er nok den mest grundigt undersøgte person fra den neolithiske periode.

Kan denne individs maveindhold afsløre noget om den foretrukne diæt hos mennesker, der overgår fra en jægeropsamler til en agrarisk livsstil og de dermed forbundne sundhedsmæssige fordele?

For at besvare dette spørgsmål har forskere undersøgt maveindholdet i denne 5,300-årige europæiske glaciermummy, der ifølge de seneste retsmedicinske undersøgelser blev dræbt af en pil kort efter at have nydt sit sidste måltid. Undersøgelsen viste, at Iceman havde en bemærkelsesværdig høj andel fedt i sin kost suppleret med frisk eller tørret vildtkød og gamle korn. En tidligere undersøgelse havde vist, at Iceman's tarmmikrobielle sammensætning lignede mikrobiomer fra agrariske samfund (og primater), hvilket tyder på en overvejende plantebaseret kost med lejlighedsvis behandling af vildtlevende spil.

Har vi noget bevis for sundhedsfordelene ved denne gamle kost? Undersøgerne blev overrasket over den store mængde animalsk fedt, der blev fundet i personens mave. Undersøgerne spurgte: "Opdrog han fedtkød til at kød roamingens kalorier i det ekstreme alpine miljø, hvor han boede, og hvor han blev fundet ved 3,210m over havets overflade?" På den anden side var indtagelsen af ​​dyrefedt vævsfedt har en stærk sammenhæng med øget risiko for koronararteriesygdom. Der var tegn på computer tomografiske scanninger af Iceman, at han havde store forkalkninger af hans store blodkar bestående af avanceret aterosklerotisk sygdomstilstand, et overraskende fund i en person, der sandsynligvis fik regelmæssige krævende træningsklubber klatret op og ned ad bjergene i hans baghave. Han var i sine 40'er, den gennemsnitlige forventede levetid for folk i hans tid, halvdelen af ​​vores nuværende forventede levetid.

Det er klart, at undersøgelsen kun giver et øjebliksbillede af kostvaner af denne gang og fortæller os lidt om det gennemsnitlige indtag af forskellige typer fødevarer og den relative andel af kulhydrater, protein og fedt. Men i betragtning af tilstedeværelsen af ​​korn og kulhydrater i maven og sammensætningen af ​​hans tarmmikrobiom var Iceman bestemt ikke i overensstemmelse med en streng paleodiet.

Selvom mange andre faktorer er indlysende involveret, er det overraskende, at når vi sammenligner kardiovaskulær sundhed og lang levetid, er vores ofte malignerede nordamerikanske diæt kombineret med vores stillesiddende livsstil forbundet med langt bedre sundhedsmæssige resultater end vores neolithiske forfædre, noget at overveje, når de hævder sundhedsmæssige fordele ved gamle kostvaner højt i kød og animalske fedtstoffer.

Maixner F et al. Iceman's sidste måltid bestod af fedt, vilde kød og korn. Nuværende biologi 28: 2348-55, 2018

Lærdomme, der læres af Gut Microbiome af Hibernating Brown Bears

Lærdomme, der læres af Gut Microbiome af Hibernating Brown Bears

Fedme og kompromitteret metabolisk sundhed anses ofte at være tæt forbundet. En undersøgelse fra Fredrik Baeckheds gruppe på Göteborgs universitet tyder dog på, at dette ikke nødvendigvis er tilfældet - i hvert fald i brune bjørne! (1)

Ved at studere kropsvægt og tarmmikrobiota i brune bjørner både om sommeren og om vinterperioden - når disse dyr går i en dvaletid på 6 måneder - identificerede de store forskelle i mangfoldigheden og de relative mængder af visse tarmmikrobioter. I løbet af sommeren bliver bægerne overvægtige og dramatisk øget kropsvægt, mens de i løbet af den lange faste periode om vinteren taber alt overskydende vægt. Det mest fascinerende aspekt ved denne undersøgelse var, at bjørnen på trods af deres "sommers fedme" ikke udviklede de negative metaboliske ændringer, herunder insulinresistens og diabetes, kendt som metabolisk syndrom, en metabolisk dysregulering, der har vist en dramatisk stigning i Nordamerika og andre udviklede lande .

På udkig efter en mulig rolle af tarmmikrobiomet i disse sæsonbestemte metaboliske forandringer så undersøgerne på bjørnenes tarmmikrober og metabolitter. Overraskende var der i dvaletilstand en reduktion i mangfoldighed og reducerede niveauer af visse taxa, især Firmicutes og Actinobacteria, og forhøjede niveauer af bakteroidetider. Overførsel af barkrakken, der blev opnået i forskellige årstider, til kønfrie mus (mus uden deres egen tarmmikrobiom) efterlignede nogle af de metaboliske fund af bjørne, hvilket klart indbefatter en rolle mikrobiomet i sæsonmæssige metaboliske variationer.

De tre mikrobielle taxa, der viste sæsonmæssige variationer i bjørne udgør størstedelen af ​​den humane tarmmikrobiota, og ændringer i deres relative overflod i tarmen er tidligere blevet vist af Ruth Ley og kollegaer i overvægtige emner. (2) I deres undersøgelse fandt de, at den relative overflod af bakterieroiderne stiger, mens firmaets fald falder, da overvægtige individer taber sig enten på en fedtfattig eller en kulhydratbegrænset kalorieindhold. Stigningen i Bacteroidet var signifikant korreleret med vægttab, men ikke til det totale kalorieindtag. I en undersøgelse af Peter Turnbaugh og kollegaer viste forskerne, at når "overvægtige mikrobioter" blev transplanteret i musenes tarm uden deres egen mikrobiota (såkaldte kimfri mus) viste de en signifikant større forøgelse af total kropsfedt end mus koloniseret med den "magre mikrobiota". Deres resultater antyder, at en "overvægtig mikrobiom" har en øget kapacitet til at høste energi fra kosten, og at denne type fedme var "overførbar" af gut microbiota. (3)

Ved at vende tilbage til undersøgelsen af ​​brune bjørn Baeckhed's gruppe, så udviklede tarmmikrobielle ændringer, når bjørnen var i en tilstand med langvarig fastning og vægttab (øget overflod af bakterier og reducerede Firmicutes) lignede den "magre humane mikrobiota" og spejlet billede af de mikrobielle ændringer, der observeres i overvægtige emner, der yderligere indvirker på tarmmikrobioten i organismenes metaboliske tilstand.

Som det er med de fleste dyreforsøg skal ekstrapolering fra den fascinerende bjørnestudie til årsagen til den menneskelige fedmeepidemi og dens behandling gøres med forsigtighed. Der er dog flere vigtige implikationer:

  • Det er klart, at det er dejligt at identificere de mikrobiologisk fremstillede kemikalier, der gør det muligt for bjørne at blive overvægtige sommer efter sommer uden at udvikle metaboliske konsekvenser, der er skadelige for menneskefedme.
  • Tilsvarende ville det være af stor interesse at identificere de mikrobielle signalmolekyler, der er i stand til at lukke bjørnenes kørsel til at spise, når det er tid til at gå i dvale.
  • Intermitterende fasting er blevet foreslået som en effektiv måde at tabe sig på og forbedre metabolisk sundhed, og flere menneskelige studier understøtter en sådan diæt. (4)

Vigtigst, ligesom andre nylige undersøgelser hos mennesker (5) de bekræfter, at diætinducerede fysiologiske svingninger i tarmmikrobiotas mangfoldighed og relative overflod af forskellige taxa har en signifikant indflydelse på de sunde organismers metaboliske tilstand. Tabet af sådanne sæsonmæssige mikrobielle svingninger i mikrobiomet hos individer, der lever i udviklede lande, som har vist et progressivt og tilsyneladende uopretteligt fald i mangfoldighed, vil sandsynligvis spille en vigtig rolle i mange kroniske sygdomme, herunder type II diabetes og metabolisk syndrom.

  1. Sommer F et al. Tarmmikrobioten modulerer energimetabolisme i den hvirvlende brunbjørn Ursus arctos. Cellerapporter 14: 1655-61, 2016
  2. Ley, RE, et al. Mikrobiel økologi: menneskelige tarmmikrober forbundet med fedme. Natur. 2006 Dec 21; 444 (7122): 1022-3.
  3. Peter J. Turnbaugh et al. En fedme-associeret tarmmikrobiom med øget kapacitet til energihøst. Natur. 2006 Dec 21; 444 (7122): 1027-31.
  4. Patterson RE et al. Intermitterende fastende og menneskelig metabolisk sundhed. J Acad Nutr Diet. 2015 Aug; 115 (8): 1203-12. doi: 10.1016 / j.jand.2015.02.018. Epub 2015 Apr 6.
  5. Smits SA et al. Sæsoncykler i tarmmikrobiomet af Hadza-jægerens samlere i Tanzania. Videnskab 357: 802-6, 2017
Smertestopmøde

Smertestopmøde

HEALING CHRONIC PAIN SUMMIT

"Det er sandsynligvis på nuværende tidspunkt, at en programmeringsfase tidligt derpå gør hjernen mere sårbar senere for at udvikle et kronisk smertesyndrom."

Deltag i tusindvis der registrerer sig for at se dette online topmøde med 47 førende eksperter.

På dette topmøde anerkender og erkender vi, at alle har en unik historie omkring deres smerte, og vi empati med det, du går igennem. Vi kaster også lys på forskellige måder at se på kroniske smerter. Vi vil gerne give dig nogle nye nøgler til at låse op for døren for at genvinde din livskvalitet. Hver historie er unik, og forskellige former for kronisk smerte kan være forskellige manifestationer af lignende dybe rotte ubalancer i krop, sind og ånd.

Her er et eksempel på min præsentation:

Klik her for at få adgang til Healing Chronic Pain Summit

Pain Summit Facebook siden er her.

Fascinerende undersøgelsesrapporteringsresultater opnået fra næsten 12,000-personer over hele verden som en del af American Gut Project

Fascinerende undersøgelsesrapporteringsresultater opnået fra næsten 12,000-personer over hele verden som en del af American Gut Project

'Største' mikrobiomestudie vejer ind på vores tarmhelse

Fascinerende undersøgelsesrapporteringsresultater opnået fra næsten 12,000-personer over hele verden som en del af American Gut Project. Største resultater af denne milepælstudie er den kendsgerning, at det er mangfoldigheden af ​​plantebaserede fødevarer, som en person forbruger (og ikke kun det faktum, at nogen identificerer sig som veganer eller vegetar), der påvirker gutens mikrobielle mangfoldighed og relative overflod, og at der er en forening af psykiske lidelser med gutmikrobielle funktioner, med tarmmikrobielle karakteristika, der er mere ens blandt flere psykiatriske sygdomme end sammenlignet med raske individer. Selv om resultaterne udelukkende er baseret på foreninger og ikke giver mulighed for at fremsætte udtalelser om årsagssammenhæng, repræsenterer de den mest omfattende analyse af gutmikrobielle data, der er offentliggjort til dato.