Το εντερικό μικροβίωμα, το πλήθος δηλαδή των βακτηρίων που διαβιούν στο έντερο, επηρεάζονται σημαντικά από τον τρόπο ζωής, συμπεριλαμβάνοντας την διατροφή ή την φαρμακευτική αγωγή που λαμβάνει κανείς. Μία νέα όμως μελέτη, έρχεται να προσθέσει και τα γονίδια στους βασικούς παράγοντες διαμόρφωσης της μικροβιακής χλωρίδας του εντέρου.
Στην μελέτη αυτή, η οποία δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Science, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα περισσότερα βακτήρια του εντέρου μπορούν να κληρονομηθούν. Η παρατήρηση αυτή προέκυψε από την εξέταση περισσότερων από 16.000 «προφίλ» εντερικού μικροβιώματος σε χρονικό διάστημα 14 ετών, λαμβάνοντας δείγμα από έναν χρόνια μελετημένο πληθυσμό μπαμπουίνων στο εθνικό πάρκο Amboseli της Κένυας. Ωστόσο, τα κληρονομίσιμα αυτά χαρακτηριστικά φαίνεται να αλλάζουν με τον χρόνο και με την ηλικία. Η ερευνητική ομάδα επίσης εντόπισε ομοιότητες μεταξύ των μπαμπουίνων και του ανθρώπου ως προς την κληρονομικότητα του εντερικού μικροβιώματος.
«Το περιβάλλον διαδραματίζει πιο κρίσιμο ρόλο στην διαμόρφωση του μικροβιώματος σε σχέση με τα γονίδια, παρόλα αυτά η μελέτη αυτή υποστηρίζει την υπόθεση του ρόλου τους, ακόμη και μικρού, στο εντερικό μικροβίωμα» αναφέρει η Elizabeth Archie, καθηγήτρια στο τμήμα βιολογικών επιστημών και επικεφαλής ερευνήτρια της εν λόγω μελέτης.
Το εντερικό μικροβίωμα διαθέτει πολλαπλό ρόλο. Εκτός του ότι συμβάλλει στην σωστή πέψη των τροφών, συνθέτει σημαντικές βιταμίνες και βοηθά στην ενίσχυση και «εκπαίδευση» του ανοσοποιητικού συστήματος. Η νέα αυτή έρευνα αποτελεί την πρώτη που δείχνει τη σχέση του με τα γονίδια και την κληρονομικότητα.
Προηγούμενες μελέτες στο εντερικό μικτροβίωμα είχαν δείξει πως μόνο το 5-13% των βακτηρίων του εντέρου μπορούν να κληρονομηθούν. Σύμφωνα όμως με τους ερευνητές, το χαμηλό αυτό ποσοστό ήταν αποτέλεσμα του ότι η προσέγγιση ήταν στιγμιαία, σαν μια φωτογραφία του μικροβιώματος τη συγκεκριμένη στιγμή, και δεν υπήρξε έως τώρα μελέτη σε βάθος χρόνου.
Στη μελέτη τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δείγματα κοπράνων από 585 άγριους μπαμπουίνους του Εθνικού Πάρκου Amboseli, συνήθως με περισσότερα από 20 δείγματα ανά ζώο. Τα προφίλ μικροβιώματος από τα δείγματα έδειξαν διαφορές στη διατροφή των μπαμπουίνων μεταξύ υγρών και ξηρών εποχών. Τα συλλεχθέντα δείγματα περιελάμβαναν λεπτομερείς πληροφορίες για τον ζώο, συμπεριλαμβανομένων γνωστών απογόνων, δεδομένων σχετικά με τις περιβαλλοντικές συνθήκες, την κοινωνική συμπεριφορά, και τη διατροφή σε επίπεδο ομάδας κατά τη στιγμή της συλλογής.
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι το 97% των χαρακτηριστικών μικροβίων, συμπεριλαμβανομένης της συνολικής ποικιλομορφίας και της αφθονίας των μεμονωμένων μικροβίων, ήταν κληρονομικά. Ωστόσο, το ποσοστό της κληρονομικότητας εμφανίζεται πολύ χαμηλότερο – μόνο στο 5%- όταν τα δείγματα ελέγχονται από ένα μόνο χρονικό σημείο, όπως γίνεται στους ανθρώπους. Αυτό τονίζει τη σημασία της μελέτης δειγμάτων από τον ίδιο ξενιστή με την πάροδο του χρόνου.
Η ομάδα βρήκε στοιχεία ότι οι περιβαλλοντικοί παράγοντες επηρεάζουν την κληρονομικότητα του μικροβιώματος του εντέρου. Η κληρονομικότητα των μικροβίων ήταν κατά κανόνα 48% υψηλότερη κατά την περίοδο ξηρασίας από ό, τι στην υγρή περίοδο, κάτι που μπορεί να εξηγηθεί από την πιο διαφορετική διατροφή των μπαμπουίνων κατά τη διάρκεια της περιόδου των βροχών.
Επειδή η έρευνα έδειξε επίσης τη σημαντική επίδραση του περιβάλλοντος στα μικρόβια του εντέρου σε μπαμπουίνους, τα ευρήματά τους συμφώνησαν με προηγούμενες μελέτες που δείχνουν ότι οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις στη διαμόρφωση και στις μεταβολές του μικροβιώματος του εντέρου παίζουν μεγαλύτερο ρόλο από τα πρόσθετα γενετικά αποτελέσματα. Σε συνδυασμό με την ανακάλυψη του γενετικού παράγοντα, η ομάδα σχεδιάζει να διερευνήσει σε βάθος τους περιβαλλοντικούς παράγοντες που εμπλέκονται.
Η γνώση ότι τα γονίδια στο μικροβίωμα του εντέρου είναι κληρονομικά μπορεί να ανοίξει την πόρτα στον εντοπισμό μικροβίων στο μέλλον, γενετικά διαμορφωμένα. Επιπλέον, είναι πολύ σημαντική η προοπτική στην προσαρμοσμένη στα γονιδιακά χαρακτηριστικά θεραπευτική προσέγγιση.