Střevní mikroflóra se dědí z generace na generaci. Mikroby dokážou i léčit

Lidský střevní mikrobiom se skládá ze stovek až tisíců druhů bakterií a archeí, což jsou jednobuněčné organismy, jež si žijí vedle, ale nezávisle na bakteriích. V rámci daného druhu mikrobů nesou různé kmeny různé geny, které mohou ovlivnit lidské zdraví i náchylnost k určitým nemocem. Mezi lidmi, kteří žijí v různých zemích světa, existují výrazné rozdíly ve složení a rozmanitosti střevního mikrobiomu. Přestože vědci začínají chápat, jaké faktory ovlivňují jeho složení, jako je například strava, stále ještě není dostatečně jasné, proč mají různé skupiny lidí ve střevech různé kmeny stejných druhů mikrobů.

Nedávno publikovaná studie, kterou zmiňuje v článku web The Conversation, potvrdila, že mikrobi se nejen diverzifikovali spolu se svými cestovatelskými hostiteli z raného novověku, ale že následovali evoluci člověka tím, že se omezili na život ve střevech.

Společná evoluční historie

Vědci předpokládali, že s tím, jak se lidé rozptýlili po celém světě a geneticky odlišili, se diverzifikovaly i mikrobiální druhy v jejich střevech. Jinými slovy, střevní mikrobi a jejich lidští hostitelé se „kodiverzifikovali“ a vyvíjeli společně. Stejně jako se diverzifikovali lidé tak, že Asiaté nyní vypadají jinak než Evropané, diverzifikoval se i jejich mikrobiom. Aby to vědci mohli posoudit, shromáždili údaje o lidském genomu a mikrobiomu lidí z celého světa. Soubory dat byly v době zahájení studie omezené, většina veřejně dostupných informací pocházela ze Severní Ameriky a západní Evropy.

Střevní mikrobi se v důsledku tisícovek let vývoje chovají, jako by byli součástí lidského genomu. Jejich konkrétní soubory se předávají mezi generacemi a sdílejí je příbuzní jedinci.

Výzkumný tým využil také existující, i když omezená data z Kamerunu, Jižní Koreje a Velké Británie a provedl nábor matek a jejich malých dětí v Gabonu, Vietnamu a Německu. Dospělým odebrali vzorky slin, aby zjistili jejich genotyp, a vzorky stolice, aby sekvenovali genomy jejich střevních mikrobů. Pro analýzu použili údaje od 839 dospělých a 386 dětí. Ke zmapování evoluční historie lidí a střevních mikrobů vytvořili fylogenetické stromy pro každou osobu a také pro 59 kmenů nejčastěji sdílených mikrobiálních druhů.

Když porovnali lidské stromy se stromy mikrobů, zjistili, že některé se velmi dobře shodovaly, což naznačuje, že tyto mikrobiální druhy se s lidmi kodiverzifikovaly. Některé se s námi ve skutečnosti evolučně vezou už stovky tisíc let. Zjistili také, že mikrobi, kteří se vyvíjeli společně s lidmi, mají jedinečný soubor genů a znaků. Jsou mimo jiné citlivější na kyslík a teplotu, většinou nejsou schopni snášet podmínky s teplotou nižší, než je obvyklá teplota lidského těla.

Naproti tomu střevní mikrobi se slabší vazbou na evoluci člověka mají vlastnosti a geny charakteristické pro bakterie volně žijící ve vnějším prostředí. Toto zřejmě znamená, že kodiverzní mikrobi jsou velmi závislí na podmínkách prostředí lidského těla a musí se rychle přenášet z jednoho člověka na druhého, a to buď generačně, nebo mezi lidmi žijícími ve stejných komunitách.

Medicína na míru

Střevní mikrobi se v důsledku tisícovek let vývoje chovají, jako by byli součástí lidského genomu. Jejich konkrétní soubory se předávají z generace na generaci a sdílejí je příbuzní jedinci.

Personalizovaná medicína a genetické testování tak začínají umožňovat specifičtější a účinnější léčbu konkrétního člověka. Lékaři tak již například k léčbě podvýživy v Africe používají probiotika, jež jsou získaná ze střevních mikrobů členů místní komunity.