Lemur-undersøgelse fremhæver kostens rolle i udformningen af ​​tarmmikrobiom

En undersøgelse af bakterierne i tarmene hos tre lemurarter giver ny indsigt i kostens rolle i at forme disse mikrobielle økosystemer - og hvordan disse mikrober kan relatere til primaters sundhed.

"Vi ville vide, hvilke mikrober der var til stede, og hvad de lavede, " siger Erin McKenney, en postdoc-forsker ved North Carolina State University og hovedforfatter på et papir om arbejdet. "Vi fandt, blandt andet, nogle ligheder mellem lemurer og mennesker - deres fjerne primatfætre - som rejser spørgsmål om mikrober, vi har forbundet med sundhedsproblemer hos mennesker."

Forskerne så på tre arter af lemurer:lemurer (Varecia variegata) og ringhale-lemurer (Lemur catta), som spiser en identisk kost af frugt og grøntsager på Duke Lemur Center (hvor undersøgelsesdyrene var placeret); og sifakas (Propithecus coquereli), som spiser blade.

Forskerne indsamlede data om den ernæringsmæssige sammensætning af hver arts kost i fangenskab. De brugte derefter genetiske sekventeringsteknikker til at identificere den bakterielle sammensætning af tarmmikrobiomet, baseret på afføringsprøver taget fra repræsentanter for hver art.

Forskerne brugte også kernemagnetisk resonansspektroskopi på fækale prøver for at bestemme, hvilke kemiske produkter der blev produceret i tarmen. Ved at analysere de tilstedeværende bakterier og de kemikalier, der produceres, forskerne kunne fastslå, hvordan tarmmikroberne gjorde brug af hver lemurs kost.

For at sætte dette arbejde i sammenhæng, det er vigtigt at vide, at lemurer og ringhalelemurer har meget forskellige indvolde, fysisk. Ruffede lemurer har meget enkle indvolde – de er stort set en lige linje. Ringhaler har indvolde, der ligner menneskelige tarme - masser af drejninger og drejninger. Men begge arter har identisk kost i fangenskab. Og forskere fandt ud af, at de også havde næsten identiske tarmmikrobiomer.

"Vi vidste allerede, at mennesker, som alle har lignende tarmsystemer, kunne have meget forskellige tarmmikrobiomer, hvis de spiste forskellige diæter, " siger McKenney. "Men denne undersøgelse fortæller os, at primater med meget forskellige tarmsystemer kan have meget ens tarmmikrobiomer, hvis de spiser identisk kost. Det understreger vigtigheden af ​​kosten i formningen af ​​disse mikrobielle økosystemer."

Ud over, forskerne fandt ud af, at lemurer med ruffet og ringhale, med deres diæter med højt sukkerindhold, har også fem berigede metaboliske veje til fælles med mennesker, der har inflammatorisk tarmsygdom (IBD). Med andre ord, lemurerne og mennesker med IBD havde rigelige rækker af mikrobielt maskineri, der var i stand til at udføre fem specifikke funktioner til fælles.

"Hos mennesker, det menes, at disse metaboliske veje kan bidrage til tarmsundhedsproblemer, " siger McKenney. "Men de samme metaboliske veje i lemurer ser ikke ud til at skade dyrets sundhed. Dette rejser – men besvarer ikke – nogle interessante spørgsmål om rollen af ​​disse metaboliske veje hos mennesker. For eksempel, er de relevante mikrober rent faktisk skadelige? Eller er dette et tilfælde af, at der er en sammenhæng med IBD, men ingen årsagssammenhæng."