Международный коллектив ученых выяснил, что состав населения кишечника туземцев Африки зависит от сезона.
Микробиом кишечника, то есть совокупность всех микроорганизмов, живущих там, играет важную роль в жизни человека. Микробы, живущие в кишечнике, влияют на иммунитет, метаболизм, поведение — например, решают, когда их хозяин голоден, а когда сыт — и психику, вызывая тревожность.
Пока неясно, как меняется население кишечника в зависимости от условий. Исследования, проведенные ранее, были посвящены тому, как на популяцию микробов влияют антибиотики, которые принимают жители городов в промышленно развитых странах. Ученые из США, Великобритании, Канады и Танзании решили узнать, меняется ли микробиом человека в естественных, «природных» условиях, сам по себе, а не под влиянием лекарств.
Для исследования они выбрали людей из народа хадза, который живет в Восточной Африке. Хадза всё еще существуют за счет охоты и собирательства, и их рацион зависит от сезона. Во влажный сезон, с ноября по апрель, они живут тем, что могут собрать — мед, ягоды, клубни, и плоды баобаба, а в сухой, с мая по октябрь, разнообразят свой рацион тем, что могут поймать, и едят мясо.
Ученые собирали образцы кала 188 туземцев из двух поселении на протяжении трех сезонов и анализировали состав микрофлоры в образцах. Оказалось, что состав микробиома кишечника аборигенов меняется от сезона к сезону, но разница есть только между сухим и влажным сезонами. Во время сухого (когда хадза едят мясо) в кишечнике увеличивается (на 70%) популяция бактерий из типа Bacteroidetes, а во влажном — представители типа Firmicutes. Ученые сравнили свои данные с тем, что известно про микробиом горожан из США, и увидели, что у тех состав не меняется в течение года.
Представители типа Bacteroidetes вырабатывают больше ферментов, которые расщепляют животные углеводы, потому их численность резко возрастает в сухой сезон. Во влажный больше микроорганизмов, которые перерабатывают растительную пищу. Сравнение с микробиомом горожан показало, что микробы, которые живут в кишечнике хадза, вообще больше приспособлены к перевариванию растительной пищи, чем жители кишечника американцев.
Кроме того, ученые отметили, что у бактерий из «индустриальных кишок» богаче набор генов, которые делают бактерии устойчивыми к антибиотикам, при этом разнообразие микрофлоры у горожан ниже — почти отсутствуют представители двух семейств — Spirochaetaceae и Succinivibrionaceae, которые преобладают у туземцев.
В целом, микробиом туземцев более специализированный, более разнообразный, но менее устойчивый к антибиотикам. Теперь, как считают ученые, нужно выяснить роль тех микроорганизмов, которых лишился человек, поселившись в городе.
Исследование описано в журнале Science.