Crijeva u bakterijama: Kako šišmiši 'mijenjaju paradigmu'

Nedavna istraga mikrobioma šišmiša otkrila je da oni slijede drugačija pravila od drugih sisavaca. Autori se pitaju mogu li ih ove razlike učiniti osjetljivijima na promjene u okolišu.

Novi članak istražuje crijevne bakterije šišmiša.

Za više informacija potkrijepljenih istraživanjem o mikrobiomu i kako on utječe na vaše zdravlje, posjetite naše posebno središte.

Bakterije u crijevima su vitalne za ljudsko zdravlje. Stanovni mikrobi pomažu nam u probavi hrane, ali njihova se uloga širi i više od same obrade.

Znanstvenici pronalaze sve više dokaza da bi naše crijevne bakterije mogle igrati ulogu u nizu zdravstvenih stanja.

Ljudi nisu sami kad je mikrobiom u pitanju. Svi sisavci, doista većina životinja, imaju legiju mikroba koja živi na njima i u njima.

Budući da su crijevne bakterije tijekom evolucijskog vremena živjele u tandemu sa sisavcima, evoluirale su zajedno. U mnogim su slučajevima evoluirali da su potrebni jedni drugima za preživljavanje.

Zbog ove koevolucije, vrste koje su usko povezane imaju tendenciju da imaju slične mikrobiome, dok vrste koje su samo udaljene dijele manje sličnosti.

Ta tendencija mikrobioma da se usko podudara između dviju srodnih vrsta naziva se filosimbioza.

Iznenađujuća nova studija otkriva da se ovo pravilo ne odnosi na šišmiše. Znanstvenici su svoje rezultate objavili u časopisu mSustavi.

Kršenje pravila

U trenutnoj studiji znanstvenici su otkrili da čak i usko povezane vrste šišmiša imaju značajno različite mikrobiome. To zaključuje da crijevne bakterije možda nisu toliko presudne za šišmiše.

„Mijenja paradigmu pod kojom djelujemo, da životinje trebaju mikrobe za probavu i prikupljanje hranjivih sastojaka. To vrijedi za nas, ali možda nije istina za sve vrste. "

Glavna autorica Holly Lutz iz čikaškog muzeja polja, IL

Kako bi istražili crijevne bakterije šišmiša, istraživači su uzeli uzorke s kože, jezika i crijeva 497 šišmiša. Sveukupno su analizirali 31 vrstu iz Ugande i Kenije.

Znanstvenici su usporedili genetski materijal prisutan u tim uzorcima kako bi stvorili sliku vrsta koje borave u određenim područjima svakog šišmiša.

Prvo, autori su primijetili da je na koži više bakterijske raznolikosti nego u ustima ili crijevima. Ovo otkriće je u skladu s istraživanjima na drugim sisavcima.

Međutim, šišmiši su se na jedan upečatljiv način razlikovali od ostalih sisavaca - čini se da njihovi mikrobiomi ne slijede evolucijski obrazac. Drugim riječima, šišmiši ne pokazuju filosimbiozu.

Ranije studije nagovijestile su ovo odstupanje od pravila, ali prethodne studije nisu imale pristup tako širokom rasponu divljih vrsta.

"U osnovi ne postoji veza između mikrobioma šišmiša i evolucijske povijesti šišmiša", objašnjava Lutz.

Nastavlja, „Očekivali biste da ćete vidjeti slične mikrobiome u blisko srodnim vrstama šišmiša kad bi ove životinje snažno ovisile o svojim bakterijama za preživljavanje. To je uglavnom ono što smo vidjeli kod drugih sisavaca koji su proučavani, ali kod šišmiša to jednostavno nije slučaj. "

Najbolji prediktor vrsta bakterija pronađenih u crijevima vrste šišmiša bilo je tamo gdje živi. Drugim riječima, da su dva šišmiša iste vrste živjela na različitim mjestima gdje su imali pristup različitoj hrani, njihov mikrobiom bio bi vrlo različit. Međutim, ako su živjeli rame uz rame u istoj ekološkoj niši, više je nego vjerojatno da bi njihovi mikrobiomi bili slični.

Istraživači su također otkrili da šišmiši koji žive na većim nadmorskim visinama imaju raznolikiji mikrobiom. Prema autorima, veza između nadmorske visine i raznolikosti mikroba prethodno je "uočena u istraživanjima kože vodozemaca i planinskog tla".

Vrsta bakterija poznata kao Firmicutes obično dominira mikrobiomima crijeva sisavaca. Ovdje se, opet, šišmiši razlikuju. Mikrobiom šišmiša ima relativno obilje proteobakterija, koje više podsjećaju na ptice.

Zašto su šišmiši različiti?

Autori vjeruju da bi ovo neobično otkriće moglo biti posljedica inovativnog načina prijevoza šišmiša - oni su jedini sisavci koji su postigli let s motorom (umjesto da klize). Da bi ostao u zraku, anatomija šišmiša morala se prilagoditi.

U usporedbi s drugim sisavcima slične veličine, šišmiši imaju kratka crijeva, što znači da nose manje crijevnog tkiva i manje hrane. Znanstvenici vjeruju da im je ova prilagodba pomogla smanjiti težinu, čineći letenje manje energetski intenzivnim.

Kao što Lutz objašnjava, ako letite, "ne možete nositi oko sebe nebitne stvari."

Zahvaljujući kraćem crijevu, hrana prođe dužinu probavnog sustava šišmiša za samo 15-30 minuta. Kraće crijevo može značiti da šišmiši nikada nisu imali priliku stvoriti čvrste veze sa svojim bakterijskim putnicima.

S ekološkog gledišta, znanstvenici se pitaju bi li promjene u okolišu mogle biti posebno štetne za šišmiše. Imati stabilnu populaciju crijevnih bakterija pomaže u održavanju imunološkog sustava zdravim.

Ako se crijevna bakterija šišmiša promijeni kao odgovor na okolinu, bilo kakve promjene u okolišu mogu imati posljedice i na njihov imunološki sustav.

“Šišmiši su možda vrlo osjetljivi na promjene u okolišu. Ako imaju privremeni mikrobiom, možda neće imati najstabilnije obrambene mehanizme. Poremećaji okoliša uzrokovani čovjekom vrlo su važno pitanje. Šišmiši su možda vrlo lomljivi i izloženiji riziku. "

Glavna autorica Holly Lutz

Međutim, možda se šišmiši jednostavno manje oslanjaju na svoj mikrobiom od ostalih sisavaca.

U radu pod naslovom "Nisu sve životinje potrebne mikrobiome" tvrdi da se "životinje oslanjaju na kontinuitet oslanjanja na mikrobne simbiote." Drugim riječima, neke vrste ne mogu preživjeti bez svog mikrobioma; neke se vrste mogu truditi da uspijevaju bez svojih, ali u konačnici opstaju, a drugima mikrobiom uopće nije potreban.

Svijet mikrobioma je detaljan i nijansiran; kao i uvijek, istraživači trebaju obaviti mnogo više posla.