Учёные обнаружили в древнем кале неизвестные науке бактерии

Соавтор работы Мерадет Сноу (Meradeth Snow) держит в руках образец ДНК древних кишечных бактерий.

Соавтор работы Мерадет Сноу (Meradeth Snow) держит в руках образец ДНК древних кишечных бактерий.
Фото Tommy Martino/University of Montana.

На страницах престижного научного журнала Nature появился масштабный анализ генома древних человеческих фекалий. В этом исследовании описан состав древних кишечных бактерий, а также названы виды микробов, которые никогда ещё не встречались в микробиоме современного человека.

Учёным уже немало известно о том, как влияет на здоровье человека микробное сообщество в его кишечнике: микробиом, или микробиота. К примеру, недостаток полезных бактерий в кишечнике может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям, а присутствие "плохих" бактерий – к развитию диабета.

Авторы нового исследования уже знают о том, что кишечная микробиота городского населения менее разнообразна, чем микробиота жителей отдалённых деревень. Именно в этом исследователи видят причину распространения аллергий, диабета и прочих хронических заболеваний среди жителей индустриализированных районов.

Поэтому учёные задались вопросом: как же выглядело здоровое сообщество кишечных бактерий человека задолго до появления индустриального общества?

Ответить на этот вопрос учёным помогли образцы древних человеческих фекалий, найденные в засушливых районах на юго-западе США и на территории Мексики. Исследователи отобрали восемь хорошо сохранившихся образцов возрастом от тысячи до двух тысяч лет и провели их подробный генетический анализ.

Генетический состав древних образцов сравнили с ДНК 789 современных образцов. Примерно половина современных образцов кала была получена от людей, ведущих условно "западный", индустриализированный образ жизни, а другая – от людей из изолированных сельских сообществ в основном из Танзании, Перу и Мексики.

Разница между древними и современными микробными сообществами оказалась поразительной.

К великому удивлению учёных, около 40% древних видов микробов до этого вообще не были им известны. В остальном древняя микробиота оказалась больше похожа на микробиоту современных сельских жителей, чья диета, по всей видимости, не так отличается от диеты людей в древности.

"В древности люди ели более разнообразную пищу, что могло поддерживать разнообразие микробного сообщества в их кишечнике. Но с переходом общества к индустриализации и диете, ограниченной предложением продуктового магазина, было потеряно большое количество питательных веществ, поддерживавших разнообразие микробиома", – сообщает ведущий автор исследования Александр Костич (Aleksandar Kostic) из Медицинской школы Гарвардского университета.

Также древний микробиом содержал гораздо больше фермента транспозазы, чем современный микробиом городского жителя. Этот фермент, в общих чертах, отвечает за адаптацию бактерий к меняющимся условиям среды. По всей видимости, эту разницу тоже можно объяснить различиями в диете: всё-таки современный человек может питаться одними и теми же продуктами круглый год, не меняя свою диету из-за времени года или качества каждого конкретного урожая. Вместе с этим его кишечные бактерии потеряли необходимость в постоянной адаптации к новым условиям.

Несмотря на то, что разнообразие микробов в древних фекалиях было гораздо выше, чем в современных, некоторые бактерии в них всё-таки отсутствовали. К примеру, бактерии Akkermansia muciniphila совершенно не встречались в древних образцах и лишь изредка встречались в образцах жителей отдалённых от цивилизации деревень.

Недавние исследования, к слову, связали рост популяции этих бактерий с воспалительными процессами в кишечнике у людей, употребляющих жирную пищу, бедную клетчаткой.

Такого рода исследования помогают учёным лучше понять причины болезней, от которых страдают представители современного общества, склонного к "западному" образу жизни.

Авторы новой работы планируют подробнее изучить, какую функцию обнаруженные ими древние бактерии выполняли в обмене веществ человека. Исследователи даже заявляют о готовности "воскресить" древние микробы, чтобы исследовать их жизнедеятельность в лабораторных условиях.

Напомним, ранее мы писали о том, что учёные исследовали древнейшие в мире образцы человеческих фекалий. Также мы сообщали о том, что половина бактерий в кишечнике человека до сих пор не известна науке.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".