Ludzki mikrobiom: jak wnętrzności imigrantów zmieniają się po przeniesieniu do USA

Czy kiedykolwiek żyłeś wystarczająco długo w innym kraju, aby zobaczyć zmiany w swoim ogólnym stanie zdrowia? A może zauważyłeś, że po tym, jak przyjaciel przeniósł się do USA, jego stan zdrowia się pogorszył.

Wielu imigrantów przybywa do USA zdrowo. Ale po około dziesięciu latach życia w tym kraju są bardzo zagrożeni otyłością. Dzieje się tak nie tylko dlatego, że ci imigranci zmieniają dietę lub zwiększają spożycie kalorii. Coś jeszcze się dzieje. Wierzymy, że częścią problemu jest zmiana bilionów mikroskopijnych stworzeń, które żyją w nas wszystkich - ludzkiego mikrobiomu.

W naszym laboratorium na University of Minnesota badamy świat drobnoustrojów, które żyją w przewodzie pokarmowym, zwanym mikrobiomem jelitowym, ponieważ te niewidzialne stworzenia są bardzo ważne dla ludzkiego zdrowia. Pomagają nam przełamać żywność, której sami nie jesteśmy w stanie strawić, pomóc w wyszkoleniu naszego układu odpornościowego i pomóc nam zwalczyć infekcje. Zmiany w mikrobiomie jelit są obecnie związane z prawie każdą główną przewlekłą chorobą człowieka. W rzeczywistości dane sugerują, że mikrobiom i jego zmiany mogą powodować wiele z tych chorób, w tym otyłość.

Nasze ostatnie badanie, Immigrant Microbiome Project, bada, co dzieje się z mikrobiomami jelitowymi ludzi i ich zdrowiem, kiedy przenoszą się z kraju rozwijającego się do USA. Chcemy również wiedzieć, czy któraś z tych zmian może powodować otyłość.

Gut Microbiome Diversity spada po przeniesieniu do USA

Badaliśmy dwie azjatyckie grupy etniczne. Jednym z nich była Hmong, grupa etniczna z górskich regionów Chin, Wietnamu, Laosu i Tajlandii. Drugim był Karen, grupa etniczna z Myanmaru i Tajlandii. Uczestnicy z obu tych grup urodzili się i mieszkali w Azji, ale następnie przenieśli się do USA, stając się imigrantami pierwszego pokolenia. Badaliśmy także imigrantów drugiego pokolenia, tych, którzy urodzili się w Stanach Zjednoczonych jako dzieci imigrantów pierwszego pokolenia.

Posiadanie wielu różnych gatunków drobnoustrojów w jelitach wiąże się z dobrym zdrowiem. Podobnie jak las deszczowy z różnorodnymi gatunkami jest zdrowszy i bardziej odporny, tak zróżnicowany mikrobiom jelit jest wyposażony w wiele różnych narzędzi - genów - do walki z różnymi zagrożeniami i zakłóceniami. Na przykład, gdy antybiotyki wyczerpują mikrobiom, jelita mogą być skolonizowane przez patogenny drobnoustrój Clostridium difficile.

Zobacz także: Choroby związane z karawaną imigrantów „Nie może być dalej od prawdy”

W naszym badaniu odkryliśmy, że różnorodność mikrobów jelitowych zmniejszyła się w pokoleniach Hmong i Karen w USA. A osoby otyłe miały jeszcze większy spadek różnorodności.

Wiemy z poprzednich badań, że ogólnie osoby otyłe mają mniejszą różnorodność drobnoustrojów w jelitach niż ich szczupłe odpowiedniki. Ale otyli Azjaci nadal mają większą różnorodność niż Azjaci, którzy wyemigrowali do USA i teraz mieszkają w USA. Odkryliśmy również, że dzieci imigrantów miały jeszcze mniej gatunków mikroorganizmów jelitowych niż ich rodzice. Sugeruje to, że nowoczesny styl życia w USA może powodować, że każde pokolenie traci więcej swoich przodków mikrobów.

Mikrobiom jelitowy westernizowany natychmiast po przeniesieniu

Oprócz rejestrowania liczby różnych gatunków byliśmy również zainteresowani poznaniem tożsamości różnych rodzajów bakterii żyjących w jelitach naszych uczestników. Szczególnie interesowały nas dwie grupy bakterii: Bacteroides, która jest powszechnie spotykana u osób w krajach zachodnich, oraz Prevotella, która jest powszechna u osób w krajach niezachodnich.

Te dwie bakterie niekoniecznie są dobre lub złe; są po prostu dominującymi członkami mikrobiomów jelitowych w różnych populacjach na całym świecie. Kiedy zbadaliśmy mikrobiomy jelitowe wszystkich w naszym badaniu, stwierdziliśmy, że zgodnie z oczekiwaniami wszystkie osoby mieszkające w Azji miały bardzo wysokie proporcje niezachodniego Prevotella. Ale to, co odkryliśmy później, było zaskakujące.

Odkryliśmy, że zaraz po tym, jak imigranci przenieśli się do USA, szczepy Bacteroides zaczęły zastępować swoje rodzime szczepy Prevotella. Po około dekadzie imigranci pierwszego pokolenia nie są już zdominowani przez Prevotella, ale przez stowarzyszone z USA Bacteroides.

Dieta wyjaśnia niektóre zmiany w mikrobiomie jelit

Oczywistym wyjaśnieniem wszystkich tych zmian jest dieta, ponieważ jest to jeden z najsilniejszych czynników decydujących o tym, jakie gatunki drobnoustrojów żyją w jelicie człowieka. Odkryliśmy, że imigranci, którzy stracili szczepy Prevotella, również stracili wysoce wyspecjalizowane enzymy przenoszone przez Prevotella w celu rozbicia niektórych rodzajów roślin. Obejmowały one palmę, kokos, konjac i tamaryndę, które są powszechnie spożywane w Azji Południowo-Wschodniej. Prawdopodobnie imigranci, których studiowaliśmy, przestali jeść niektóre z tych tradycyjnych potraw po imigracji, a mikroby, które opierały się na tych roślinnych składnikach odżywczych, nie rosły, nie rozmnażały się i nie wymierały.

Chociaż niektóre mikroby, które tracą imigranci w USA, wydają się być wyraźnie związane ze zmianami w diecie, odkryliśmy, że wiele gatunków w mikrobiomie jelitowym zmieniło się znacznie szybciej i drastycznie, niż zmieniła się ich dieta. Nie byliśmy w stanie wyjaśnić wszystkich zmian w mikrobiomach jelitowych za pomocą samych danych dietetycznych, co sugeruje, że istnieją prawdopodobnie inne czynniki, które również wpływają na mikrobiom. Czynniki te mogą obejmować źródła wody, środki przeciwpasożytnicze lub antybiotyki, inne leki, aktywność fizyczną, zdrowie psychiczne i inne narażenia środowiskowe.

Zobacz także: Gut Microbes: Wenezuela Jungle Visit zwiększa różnorodność bakterii u dzieci

Chociaż widzimy, że zmiany mikrobiomu związane z imigracją są jeszcze silniejsze u osób otyłych, nie możemy sprawdzić, czy mikrobiom rzeczywiście powoduje otyłość w naszej kohorcie. Jednak wcześniejsze badania wykazały, że posiadanie niewłaściwych drobnoustrojów może powodować otyłość u myszy. Mamy nadzieję, że uda nam się zidentyfikować pewne interwencje dietetyczne, które pomogą imigrantom z USA pozostać metabolicznie zdrowi, a nawet dostarczyć pewne drobnoustroje, które można wykorzystać jako środki terapeutyczne do zapobiegania lub leczenia otyłości.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation przez Pajau Vangaya i Dana Knightsa. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.