Forschungsteams der Universität Kiel und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein berichten, dass Industrialisierung mit tiefgreifenden Veränderungen des menschlichen Darmmikrobioms verbunden ist – von der Vielfalt mikrobieller Gemeinschaften bis hin zu den Genomen einzelner Bakterien. Die Ergebnisse stammen aus zwei in Cell veröffentlichten Studien, die auf Proben beruhen, die vom Global Microbiome Conservancy (GMbC), einer vor zehn Jahren gegründeten internationalen Initiative zur Erforschung und Erhaltung der Vielfalt des Darmmikrobioms, gesammelt wurden.
Die Forschenden untersuchten, wie geografische Lage, Lebensweise, Ernährung und Genetik mit dem Darmmikrobiom zusammenhängen, und berücksichtigten dabei die Wechselwirkungen zwischen diesen Faktoren. Sie stellten fest, dass Menschen in stark industrialisierten Gesellschaften tendenziell weniger vielfältige und einander ähnlichere mikrobielle Gemeinschaften aufwiesen. Dadurch können Menschen an geografisch weit voneinander entfernten Orten vergleichbare Bakterienarten haben, obwohl sie sich in Ernährung, genetischem Hintergrund und Kultur unterscheiden, sagte Studienmitautor Mathieu Groussin.
Das Team stellte außerdem fest, dass sich die Wechselwirkungen zwischen Bakterien in industrialisierten Mikrobiomen auf weniger Arten konzentrierten. Laut den Forschenden könnte dies bedeuten, dass die Gemeinschaft über weniger funktionelle Redundanz verfügt, falls wichtige Arten verloren gehen. Proben von Menschen in stark industrialisierten Gesellschaften wiesen zudem erhöhte Entzündungsmarker und Signaturen der Immunantwort auf, insbesondere in der Schleimhautschicht des Darms. Die Forschenden erklärten, diese Ergebnisse deuteten darauf hin, dass Veränderungen des Mikrobioms die Physiologie des Körpers beeinflussen könnten; um ihre Rolle bei Erkrankungen zu verstehen, seien jedoch weitere Untersuchungen nötig.
In einer zweiten Studie wurden zehn Bakterienarten aus Bevölkerungsgruppen mit unterschiedlichem Industrialisierungsgrad untersucht. Bei den analysierten Arten war eine industrialisierte Lebensweise mit größeren Genomen und höherer genomischer Plastizität verbunden, darunter einem häufigeren Genaustausch zwischen Mikroben. Die Forschenden identifizierten außerdem mit der Industrialisierung verbundene DNA-Mutationen, darunter Veränderungen, die Proteine betreffen, welche an Stressreaktionen und der Anpassung an die Umwelt beteiligt sind.
Die Teams planen, die GMbC-Sammlung auf weitere Länder auszuweiten und zu untersuchen, welche Veränderungen industrialisierte Mikrobiome anfälliger für Störungen machen und wie diese Veränderungen mit Erkrankungen oder einer Anfälligkeit für Infektionen zusammenhängen könnten. Die beiden Fachartikel entstanden in Zusammenarbeit mit internationalen Partnern, darunter Forschenden des Massachusetts Institute of Technology.
Quellen: Phys.org.