Több ezer éves bélbaktériumokat veszíthetett el a modern ember

Több mint ezerkétszáz közös baktériumfajt azonosítottak két, egymástól több ezer kilométerre élő, hagyományos életmódot folytató népcsoport bélflórájában amerikai kutatók. A bolíviai tsimane és a tanzániai hadza közösségek vizsgálata arra utal, hogy számos bélbaktérium már az őskori vándorlások idején is együtt élt elődeinkkel, ám ezek jelentős része mára eltűnt vagy megritkult az iparosodott társadalmakban.

A Santa Barbarában működő Kaliforniai Egyetem és a Stanford Egyetem kutatóinak a Nature folyóiratban megjelent tanulmánya az emberi bélmikrobiom, vagyis a bélrendszerben élő mikroorganizmusok közösségének több ezer éves történetét vizsgálta. A bélmikrobiom fontos szerepet játszik többek között a rostban gazdag táplálék lebontásában, bizonyos vitaminok előállításában és az immunrendszer megfelelő működésében. Korábbi kutatások kimutatták, hogy az iparosodott országok lakóinak bélflórája általában jóval kevesebb mikroorganizmusfajt tartalmaz, mint a hagyományos életmódot folytató közösségeké.

A kutatók két olyan népcsoportot hasonlítottak össze, amelyek ősei több tízezer évvel ezelőtt földrajzilag elkülönültek egymástól, és napjainkban kevésbé iparosodott környezetben élnek. A tanzániai hadzák a világ kevés fennmaradt vadászó-gyűjtögető közösségének egyikét alkotják, míg a bolíviai Amazonas vidékén élő tsimanék elsősorban földműveléssel, halászattal és vadászattal biztosítják megélhetésüket. Étrendjük ugyanakkor jelentősen különbözik: a hadzák vadon élő állatok húsát, halat, gyümölcsöket, gumókat és bogyókat fogyasztanak, a tsimanék táplálkozásában pedig a banánfélék, a rizs, a manióka, a kukorica és a sovány húsok játszanak fontos szerepet.

A két közösség bélflórájának részletes genetikai vizsgálata meglepően nagy hasonlóságot mutatott, annak ellenére, hogy eltérő földrajzi környezetben élnek, és táplálkozási szokásaik sem azonosak. A kutatók a tsimane résztvevők mintáiban összesen mintegy 1400 baktériumfajt azonosítottak, amelyek közül 1231 - vagyis a baktériumfajták közel 90 százaléka - a hadzák bélmikrobiomjában is megtalálható volt. A közös fajok körülbelül 60 százaléka ugyanakkor ritkán vagy egyáltalán nem fordul elő az iparosodott társadalmakban élő emberek bélrendszerében. 

Az eredmények jelentőségét az is mutatja, hogy a korábbi vizsgálatok során egy átlagos hadza ember bélmikrobiomjában mintegy 750 különböző mikroorganizmusfajtát mutattak ki, míg egy átlagos kaliforniai lakoséban mindössze körülbelül 250-et. A kutatók a minták elemzéséhez metagenomikai szekvenálást alkalmaztak, amely lehetővé teszi a mintákban található mikroorganizmusok genetikai állományának részletes feltérképezését. Az eljárással azokat a kis számban jelen lévő baktériumfajokat is azonosítani tudták, amelyek a korábbi, kevésbé részletes vizsgálatok során könnyen észrevétlenek maradhattak.

A szakemberek ezt követően a közös baktériumfajok genetikai különbségeit elemezték, hogy megállapítsák, mikor válhattak szét az egyes mikroorganizmusok. A feladatot nehezítette, hogy a baktériumok gyorsan változnak, ráadásul nemcsak öröklés útján jutnak genetikai információhoz, hanem más baktériumtörzsekkel is képesek DNS-szakaszokat cserélni. A kutatók ezért többféle populációgenetikai módszert alkalmaztak, és az öröklődő DNS-ben felhalmozódó mutációk alapján becsülték meg a baktériumtörzsek közös őseinek korát.

Az eredmények szerint számos közös baktériumvonal szétválásának időpontja egybeeshetett az Afrikából kiinduló őskori vándorlások, illetve Amerika benépesülésének időszakával. Ez arra utal, hogy a két népcsoport bélflórájában megtalálható mikroorganizmusok jelentős része nem pusztán a hasonló életkörülmények következtében alakult ki, hanem már közös őseik szervezetében is jelen lehetett, a baktériumok így akár több száz nemzedéken keresztül, az emberi közösségekkel együtt terjedhettek el a világ különböző részein.

Justin Sonnenburg, a Stanford Egyetem mikrobiológia- és immunológusprofesszora szerint a kutatás arra szolgáltat bizonyítékot, hogy az iparosodott társadalmak bélflórájából mára hiányzó baktériumfajok közül sok már évezredekkel ezelőtt is az ember állandó kísérője volt. Michael Gurven, a Santa Barbarában működő Kaliforniai Egyetem antropológusa szerint különösen figyelemre méltó, hogy a két közösség nem egyszerűen a vidéki életmód vagy az antibiotikumok korlátozott használata miatt őrizhetett meg hasonló baktériumokat: a genetikai eredmények alapján ugyanis valószínűsíthető, hogy ezek a mikroorganizmusok már jóval a két népcsoport őseinek földrajzi elkülönülése előtt is jelen voltak az emberi bélrendszerben.

A felfedezés új kérdéseket vet fel az iparosodás és a modern életmód egészségügyi következményeivel kapcsolatban, hiszen a bélmikrobiom összetételének változását korábbi kutatások számos krónikus betegséggel összefüggésbe hozták. Az antibiotikumok használata, a rostszegény, feldolgozott élelmiszerekben gazdag étrend és a fokozott higiénia egyaránt hozzájárulhatott a bélflóra sokféleségének csökkenéséhez. Az iparosodott társadalmakban gyakoribb elhízás, kettes típusú cukorbetegség és autoimmun betegségek kialakulásában a mikrobiom megváltozása is szerepet játszhat, bár a kutatás önmagában nem bizonyít közvetlen ok-okozati kapcsolatot.

A szakemberek következő célja annak feltárása, hogy a baktériumfajok eltűnése milyen hatással lehet az immunrendszer működésére és az emberi egészségre. A kérdés vizsgálata azért is sürgető, mert az iparosodás hatásai már a korábban viszonylag elszigetelten élő közösségeket is egyre erősebben érintik. Gurven szerint a tsimanék étrendjének átalakulása és a gyógyszerekhez való könnyebb hozzáférés következtében bélmikrobiomjuk sokfélesége is gyorsan csökkenhet, ami hosszabb távon egészségügyi következményekkel járhat.