Die umfangreichste Untersuchung des Darmmikrobioms in Afrika hat neue mikrobielle Arten und nie zuvor berichtete Metagenome von mehreren afrikanischen Standorten entdeckt. Das Papier mit dem Titel „Erweiterung des mikrobiomen Atlas des menschlichen Darms von Afrika“ war veröffentlicht 29. Januar Natur.
Das Darmmikrobiom wirkt sich erheblich auf die menschliche Gesundheit aus, und das mangelnde Wissen über die Vielfalt der Mikrobiome in Afrika war ein Hindernis für zukünftige Gesundheitsinterventionen und -forschung.
Die Studie ist eine kritische Entwicklung in der Darmgesundheitsforschung weltweit, da jetzt viel mehr gelernt werden kann, insbesondere über Krankheiten wie Krebs, Diabetes und Fettleibigkeit und ihre Beziehung zu Darmmikrobiota.
In der Studie wurden hochwertige Genome von 1.005 bakteriellen und 40.135 Virusarten produziert, die die Informationen in den aktuellen Datenbanken des menschlichen Darmmikrobioms verblüfft.
„Die Bedeutung des Mikrobioms für die Gesundheit ist eine der revolutionärsten wissenschaftlichen Erkenntnisse in den letzten 15 Jahren. Im Darm gibt es wahrscheinlich ebenso viele Bakterien wie menschliche Zellen und mehr genetische Vielfalt im Darm als in der menschlichen DNA“ sagt Co-Autor-Professor Scott Hazelhurst, leitender Wissenschaftler am Sydney Brenner Institute for Molecular Bioscience (SBIMB) und Professor für Bioinformatik an der School of Electrical und Information Engineering, Wits University.
Ein gesunder Darmmikrobiom spielt eine Schlüsselrolle bei der allgemeinen Gesundheit und hilft bei der Nährstoffabsorption, bei der Arzneimittelstoffwechsel, bei der Integrität der Darmbarriere, der Immunfunktion und dem Schutz vor schädlichen Krankheiten.
Die geografische Lage bestimmt die Darmgesundheit
Die Teilnehmer an der Studie stammten aus verschiedenen Regionen und führten zu unterschiedlichen Lebensstilen, einschließlich ländlicher Bauerngemeinden, Städten, die zur Industrialisierung wechselten, und dichte städtische Siedlungen.
„Dies wurde selten in Mikrobiomstudien erfasst. Wir wissen jetzt, dass die Geographie mikrobiomen Unterschiede beeinflusst, wobei einige Arten in ländlichen Gebieten und andere in industrialisierten Umgebungen gedeihen“, sagt Co-Autor Dr. Luicer Ingasia Olubayo vom SBIMB.
Lebensmittelwüsten unterstreichen die Auswirkungen des Fehlens nützlicher Darmmikrobiota in städtischen Umgebungen
Insbesondere fehlt wichtige Bakterien, Treponema, bei städtischen Teilnehmern. Dies ist wahrscheinlich auf die Urbanisierung, die Überbeanspruchung von Antibiotika und die sogenannten Lebensmittelwüsten zurückzuführen.
Lebensmittelwüsten sind Gebiete mit einer Fülle erschwinglicher, kalorienreicher Lebensmittel, aber weniger frische, gesunde Lebensmittel (die oft teurer sind). Menschen, die in Lebensmitteln leben, haben ein höheres Risiko für die Entwicklung von Diabetes, Herzerkrankungen und Fettleibigkeit.
„Interessanterweise gibt es in Burkina Faso, wo ein traditioneller Lebensstil geführt wird „, sagt Hazelhurst.
Studien in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen und nicht industrialisierten Gemeinschaften wie Jäger-Sammler-Gruppen zeigen, dass sich die mikrobiomen Zusammensetzungen dieser Populationen von denen in Länderforschungskohorten mit hohem Einkommen unterscheiden.
Präzisionsmedizin und Gesundheitsmaßnahmen müssen Standort und regionspezifisch sein
Afrika enthält die außergewöhnlichste genetische Vielfalt, und die Studie zeigt, wie wichtig afrikanische genomische Daten für die Förderung der Wissenschaft und Gesundheitsforschung sind. „Afrika ist unterbesetzt, aber mit neuen Informationen wissen wir, dass Interventionen für Gesundheit und Präzisionsmedizin auf Ort und regionaler Sicht sein sollten. Es kann kein Eins-Größe-Ansatz für die Darmgesundheit sein“, erklärt Professor Michèle Ramsay. SBIMB Direktor.
Trotz ihrer Größe umfasst die Studie nur vier Länder, so dass sie nur einen Bruchteil der riesigen ökologischen und kulturellen Vielfalt Afrikas darstellt.
Darüber hinaus unterstreichen die HIV-bezogenen Ergebnisse der Studie, wie wichtig es ist, Mikroorganismen im Zusammenhang mit der Gesundheit zu untersuchen. „Diese Forschung unterstreicht auch die Notwendigkeit, Länder mit niedrigem und mittlerem Einkommen in globale Mikrobiomstudien für repräsentativere und anwendbare Ergebnisse einzubeziehen“, sagt Olubayo.
Hazelhurst merkt an, wie wichtig gesunde Lebensgewohnheiten wie das Essen von ballaststofffarbenen Lebensmitteln, die Vermeidung von ultra-verarbeiteten Lebensmitteln und die Einnahme von Antibiotika nur bei Bedarf. Er schlägt einfache Veränderungen vor, wie das Verdünnen von Fruchtsäften mit Wasser, das Essen von Braunen anstelle von Weißbrot und das Lesen von Lebensmitteletiketten. „Wenn die Etiketten Wörter haben, die schwer zu verstehen sind, kann das Essen Additive enthalten, die nicht gut für Ihre Darmmikrobiota sind.“
Logistische Leistungen und Schrotflintensequenzierung – die Kraft der Zusammenarbeit und der fortschrittlichen Technologie
Nach Rücksprache mit lokalen Gemeinschaften sammelten lokale Feldarbeiter und Wissenschaftler Stuhl-, Blut- und Urinproben, klinische Informationen und Fragebogenantworten. Proben aus Regionen über Regionen (einige mehr als 16.000 km voneinander entfernt) wurden dann in Sbimbs Biobank in Südafrika geschickt und bei -80 ° C gelagert.
„Ein definierendes Merkmal der Studie war das transformative Potenzial eines kollaborativen und gemeindenahen Forschungsrahmens“, sagt Co-Autor Dr. Ovokeraye Oduaran am SBIMB. Der Prozess der Feedback der Teilnehmern zu ihren Ergebnissen hat begonnen.
In der Studie verwendete die Studie „Schrotflintensequenzierung“, was mehr Kraft bei der Identifizierung weniger reichlicher „Taxa“ im Darmmikrobiom als die Verwendung der genetischen 16S -Sequenzierung identifiziert hat. Diese Daten liefern biologisch aussagekräftigere Ergebnisse.
Die Studie erweitert unser Wissen über städtische und ländliche Darmmikrobiome
Diese Studie, die das Wissen über städtische und ländliche Mikrobiome in Afrika deutlich entwickelt, stellt einen wichtigen Schritt zur Ausweitung unseres Verständnisses der Komposition, Funktionen und Vielfalt der Darmmikrobiota auf globaler Ebene dar.
„Dies ist auch der Beginn vieler Möglichkeiten. Es besteht Pläne, das Zusammenspiel zwischen Mikrobiom, Wirtsgenetik, Umweltbelichtungen und einer Vielzahl chronischer Krankheiten zu untersuchen. Wir beabsichtigen auch, neue DNA -Sequenzierungstechniken zu verwenden, um Antibiotika -Resistenz zu untersuchen, Mobile, mobile Genetische Elemente und die Stabilität und Dynamik von Viren, die Bakterien infizieren „, sagt Olubayo.
Weitere Informationen:
Dylan G. Maghini et al., Erweiterung des menschlichen Darmmikrobiomatlas Afrikas, Natur (2025). Doi: 10.1038/s41586-024-08485-8