ไมโครไบโอมในลำไส้อาจมีบทบาทในการแพทย์เฉพาะบุคคล nopparit/iStock ผ่าน Getty Images Plus
เมื่อมนุษย์กลุ่มแรกย้ายออกจากแอฟริกา พวกเขานำจุลินทรีย์ในลำไส้ไปด้วย ปรากฎว่าจุลินทรีย์เหล่านี้ก็มีวิวัฒนาการไปพร้อมกับพวกมันด้วย
พื้นที่ ไมโครไบโอมในลำไส้ของมนุษย์ ประกอบด้วยแบคทีเรียหลายแสนชนิดและ เคีย. ภายในจุลินทรีย์สปีชีส์หนึ่งๆ สายพันธุ์ต่าง ๆ มียีนต่าง ๆ ที่สามารถ ส่งผลต่อสุขภาพและโรคที่คุณอ่อนแอ.
มี รูปแบบเด่นชัด ในองค์ประกอบของจุลินทรีย์และความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลำไส้ระหว่างผู้คนที่อาศัยอยู่ในประเทศต่างๆ ทั่วโลก แม้ว่านักวิจัยจะเริ่มเข้าใจว่าปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อองค์ประกอบของไมโครไบโอม เช่น อาหาร แต่ก็ยังมีความเข้าใจที่จำกัดว่าทำไมกลุ่มต่างๆ ถึงมีจุลินทรีย์สายพันธุ์เดียวกันในลำไส้ต่างกัน
เราเป็นนักวิจัยที่ศึกษา วิวัฒนาการของจุลินทรีย์ และ microbiomes. ของเรา ศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ พบว่าจุลชีพไม่เพียงแต่กระจายตัวกับโฮสต์มนุษย์สมัยใหม่ในยุคแรกๆ ในขณะที่พวกมันเดินทางทั่วโลก พวกมันติดตามวิวัฒนาการของมนุษย์ด้วยการจำกัดตัวเองให้มีชีวิตในลำไส้
ไมโครไบโอมในลำไส้มีบทบาทสำคัญในหลายด้านของสุขภาพของคุณ
จุลินทรีย์แบ่งปันประวัติศาสตร์วิวัฒนาการกับมนุษย์
เราตั้งสมมติฐานว่าในขณะที่มนุษย์แพร่กระจายไปทั่วโลกและมีความหลากหลายทางพันธุกรรม จุลินทรีย์ในลำไส้ก็เช่นกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง จุลชีพในลำไส้และโฮสต์ของมนุษย์ "กระจายตัว" และพัฒนาร่วมกัน - เช่นเดียวกับที่มนุษย์กระจายตัวเพื่อให้คนในเอเชียดูแตกต่างจากคนในยุโรป ไมโครไบโอมของพวกมันก็เช่นกัน
ในการประเมินสิ่งนี้ เราจำเป็นต้องจับคู่ข้อมูลจีโนมมนุษย์กับไมโครไบโอมจากผู้คนทั่วโลก อย่างไรก็ตาม ชุดข้อมูลที่ให้ทั้งข้อมูลไมโครไบโอมและข้อมูลจีโนมสำหรับบุคคลนั้นถูกจำกัดเมื่อเราเริ่มการศึกษานี้ ข้อมูลที่เปิดเผยต่อสาธารณะส่วนใหญ่มาจากอเมริกาเหนือและยุโรปตะวันตก และเราต้องการข้อมูลที่เป็นตัวแทนของประชากรทั่วโลกมากขึ้น
ดังนั้น ทีมวิจัยของเราจึงใช้ข้อมูลที่มีอยู่จากแคเมอรูน เกาหลีใต้ และสหราชอาณาจักร และคัดเลือกมารดาและลูกๆ ของพวกเขาเพิ่มเติมในกาบอง เวียดนาม และเยอรมนี เราเก็บตัวอย่างน้ำลายจากตัวเต็มวัยเพื่อตรวจสอบจีโนไทป์หรือลักษณะทางพันธุกรรมของพวกมัน และตัวอย่างอุจจาระเพื่อจัดลำดับจีโนมของจุลินทรีย์ในลำไส้ของพวกมัน
สำหรับการวิเคราะห์ของเรา เราใช้ข้อมูลจากผู้ใหญ่ 839 คนและเด็ก 386 คน เพื่อประเมินประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของมนุษย์และจุลินทรีย์ในลำไส้ เราได้สร้าง ต้นไม้วิวัฒนาการ สำหรับแต่ละคนและเช่นเดียวกับ 59 สายพันธุ์ของจุลินทรีย์ชนิดที่มักใช้ร่วมกัน
เมื่อเราเปรียบเทียบต้นไม้มนุษย์กับต้นไม้จุลินทรีย์ เราพบว่ามีการไล่ระดับของการจับคู่กันได้ดีเพียงใด ต้นไม้แบคทีเรียบางชนิดไม่ตรงกับต้นไม้มนุษย์เลย ในขณะที่บางต้นก็เข้ากันได้ดีมาก แสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์เหล่านี้มีความหลากหลายร่วมกับมนุษย์ อันที่จริง จุลินทรีย์บางชนิดได้อยู่ร่วมกับวิวัฒนาการมาเป็นเวลาหลายแสนปี
ต้นไม้สายวิวัฒนาการสองต้นนี้ของมนุษย์ (ซ้าย) และแบคทีเรียหนึ่งสายพันธุ์ (ขวา) เข้ากันได้อย่างใกล้ชิด ซึ่งบ่งชี้ว่าต้นไม้เหล่านี้น่าจะมีความหลากหลายร่วมกันตลอดช่วงวิวัฒนาการ พิมพ์ซ้ำได้รับอนุญาตจาก Suzuki et al. Science Volume 377, abm7759 (2022), CC BY-NC-ND
นอกจากนี้เรายังพบว่าจุลินทรีย์ที่วิวัฒนาการควบคู่ไปกับผู้คนนั้นมีชุดของยีนและลักษณะเฉพาะเมื่อเปรียบเทียบกับจุลินทรีย์ที่ไม่ได้กระจายตัวกับผู้คน จุลินทรีย์ที่เป็นพันธมิตรกับมนุษย์มีจีโนมที่เล็กกว่าและไวต่อออกซิเจนและอุณหภูมิมากกว่า ส่วนใหญ่ไม่สามารถทนต่อสภาวะที่ต่ำกว่าอุณหภูมิร่างกายของมนุษย์ได้
ในทางตรงกันข้าม จุลินทรีย์ในลำไส้ที่มีความสัมพันธ์กับวิวัฒนาการของมนุษย์ที่อ่อนแอกว่านั้นมีลักษณะและลักษณะยีนของแบคทีเรียที่มีชีวิตอิสระในสภาพแวดล้อมภายนอก การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าจุลินทรีย์ที่กระจายตัวหลากหลายขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของร่างกายมนุษย์เป็นอย่างมากและต้องถูกส่งผ่านอย่างรวดเร็วจากคนหนึ่งไปยังอีกคนหนึ่งไม่ว่าจะส่งต่อกันในรุ่นหรือระหว่างผู้คนที่อาศัยอยู่ในชุมชนเดียวกัน
การยืนยันโหมดการแพร่เชื้อนี้ เราพบว่ามารดาและลูกของพวกเขามีจุลินทรีย์สายพันธุ์เดียวกันในลำไส้ของพวกเขา ในทางตรงกันข้าม จุลินทรีย์ที่ไม่กระจายตัวมีแนวโน้มที่จะอยู่รอดนอกร่างกายได้ดี และอาจแพร่เชื้อผ่านทางน้ำและดินในวงกว้างมากขึ้น
จุลินทรีย์ในลำไส้และยาเฉพาะบุคคล
การค้นพบของเราว่าจุลินทรีย์ในลำไส้มีวิวัฒนาการไปพร้อมกับโฮสต์ของมนุษย์เป็นอีกวิธีหนึ่งในการดูไมโครไบโอมในลำไส้ของมนุษย์ จุลชีพในลำไส้ผ่านคนมาหลายแสนรุ่นจนกลายเป็นว่า เมื่อมนุษย์เปลี่ยนไป จุลินทรีย์ในลำไส้ก็เช่นกัน. เป็นผลให้จุลินทรีย์ในลำไส้บางชนิดมีพฤติกรรมราวกับว่าเป็นส่วนหนึ่งของจีโนมมนุษย์: เป็นชุดของยีนที่ส่งต่อระหว่างรุ่นและแบ่งปันโดยบุคคลที่เกี่ยวข้อง
ยาเฉพาะบุคคล และการทดสอบทางพันธุกรรมกำลังเริ่มทำให้การรักษาเฉพาะเจาะจงและมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับแต่ละบุคคล การรู้ว่าจุลินทรีย์ชนิดใดมีความร่วมมือกับผู้คนในระยะยาวอาจช่วยให้นักวิจัยพัฒนาวิธีการรักษาโดยใช้ไมโครไบโอมเฉพาะสำหรับประชากรแต่ละกลุ่ม แพทย์ใช้อยู่แล้ว โปรไบโอติกที่มาจากท้องถิ่น ได้มาจากจุลินทรีย์ในลำไส้ของสมาชิกในชุมชนเพื่อบำบัดภาวะทุพโภชนาการ
การค้นพบของเรายังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจได้ดีขึ้นว่าจุลินทรีย์เปลี่ยนสภาพทางนิเวศวิทยาและวิวัฒนาการจาก "ชีวิตอิสระ" ในสภาพแวดล้อมไปสู่สภาพของลำไส้ของมนุษย์ได้อย่างไร จุลินทรีย์ที่กระจายตัวมีลักษณะและยีน ชวนให้นึกถึงแบคทีเรีย symbionts ที่อาศัยอยู่ภายในฝูงแมลง คุณสมบัติที่ใช้ร่วมกันเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าสัตว์อื่น ๆ อาจมีจุลินทรีย์ในลำไส้ที่กระจายตัวร่วมกับพวกมันมากกว่าวิวัฒนาการ
การให้ความสนใจเป็นพิเศษกับจุลินทรีย์ที่มีประวัติวิวัฒนาการของมนุษย์สามารถช่วยปรับปรุงความเข้าใจในบทบาทที่พวกมันมีต่อความเป็นอยู่ที่ดีของมนุษย์
เกี่ยวกับผู้แต่ง
ไทจิ เอ. ซูซูกิ, รองวิจัยหลังปริญญาเอกสาขาวิทยาศาสตร์ไมโครไบโอม, สถาบัน Max Planck สำหรับชีววิทยา และ รูธ เลย์, ผู้อำนวยการภาควิชาจุลชีววิทยา, สถาบัน Max Planck สำหรับชีววิทยา
บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.
หนังสือที่เกี่ยวข้อง:
ร่างกายรักษาคะแนน: สมองจิตใจและร่างกายในการรักษาบาดแผล
โดย Bessel van der Kolk
หนังสือเล่มนี้สำรวจความเชื่อมโยงระหว่างการบาดเจ็บกับสุขภาพกายและสุขภาพจิต นำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการรักษาและฟื้นฟู
คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ
ลมหายใจ: ศาสตร์ใหม่ของศิลปะที่สาบสูญ
โดย เจมส์ เนสเตอร์
หนังสือเล่มนี้สำรวจวิทยาศาสตร์และการฝึกหายใจ นำเสนอข้อมูลเชิงลึกและเทคนิคในการปรับปรุงสุขภาพร่างกายและจิตใจ
คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ
The Plant Paradox: อันตรายที่ซ่อนอยู่ในอาหาร "สุขภาพ" ที่ทำให้เกิดโรคและน้ำหนักขึ้น
โดย สตีเวน อาร์. กันดรี
หนังสือเล่มนี้สำรวจความเชื่อมโยงระหว่างอาหาร สุขภาพ และโรค โดยนำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการปรับปรุงสุขภาพโดยรวมและความสมบูรณ์พูนสุข
คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ
รหัสภูมิคุ้มกัน: กระบวนทัศน์ใหม่เพื่อสุขภาพที่แท้จริงและการต่อต้านริ้วรอยที่รุนแรง
โดย Joel Greene
หนังสือเล่มนี้นำเสนอมุมมองใหม่เกี่ยวกับสุขภาพและภูมิคุ้มกัน โดยใช้หลักการของ epigenetics และนำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการปรับปรุงสุขภาพและการชะลอวัยให้เหมาะสม
คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ
คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับการถือศีลอด: รักษาร่างกายของคุณด้วยการอดอาหารเป็นช่วงๆ วันเว้นวัน และการอดอาหารแบบยืดเวลา
โดย ดร.เจสัน ฟุง และจิมมี่ มัวร์
หนังสือเล่มนี้สำรวจวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติของการถือศีลอดโดยนำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์ในการปรับปรุงสุขภาพโดยรวมและความสมบูรณ์พูนสุข
