İnsan bağırsağı həzm, immun funksiyası və maddələr mübadiləsinin formalaşmasına kömək edən geniş bir icma olan trilyonlarla mikroorqanizmə (mikrobiom) ev sahibliyi edir. İndi Vyana Universitetinin rəhbərlik etdiyi tədqiqatçılar bir çox bağırsaq bakteriya növünün göründüyündən daha mürəkkəb olduğunu aşkar ediblər.

“Tərs ekologiya” kimi tanınan analitik strategiyadan istifadə edərək, komanda fərdi bakteriya növlərinin hər biri bağırsaq daxilindəki müxtəlif şəraitə uyğunlaşmış bir neçə təkamül baxımından fərqli populyasiya ehtiva edə biləcəyini göstərdi. Bu populyasiyalardan bəziləri yaşlı yaş, xroniki iltihabi bağırsaq xəstəlikləri, kolorektal xərçəng və 2-ci tip diabetlə əlaqəli idi.

“Nature” jurnalında dərc olunan tapıntılar alimlərə daha dəqiq mikrobiom biomarkerlərini müəyyən etməyə kömək edə bilər və nəticədə bütün növlərə deyil, müəyyən bakteriya populyasiyalarına yönəlmiş müalicələri dəstəkləyə bilər.

Bakterial Növlərdən Kənarda Baxış

Mikrobiom tədqiqatlarının əksəriyyəti bakteriyaları növlərə və ya geniş genetik oxşarlığa görə qruplaşdırır. Bu kateqoriyalar faydalıdır, lakin insan bədənindəki müxtəlif mühitlərə uyğunlaşmış populyasiyalar arasındakı vacib fərqləri gözardı edə bilərlər.

Bu, hansı bakteriyaların həqiqətən xəstəliklə əlaqəli olduğunu, hansılarının sadəcə təsadüfən mövcud olduğunu və hansılarının qoruyucu təsir göstərə biləcəyini müəyyən etməyi çətinləşdirə bilər.

Buna görə də tədqiqatçılar bağırsaqda adaptasiya və ixtisaslaşma dəlillərini axtararaq daha bioloji cəhətdən əhəmiyyətli bakteriya qruplarını müəyyən edə biləcəklərini soruşdular.

Genetik Məlumatlar Vasitəsilə Təkamülün İzlənməsi

Komanda insan bağırsağından toplanan minlərlə bakteriya izolatını, eləcə də müxtəlif ölkələrdə və müxtəlif yaş və sağlamlıq qruplarında olan insanlardan çoxlu miqdarda metagenomik məlumatları araşdırdı. Metagenomik məlumatlara nümunədəki mikrob icmalarının tam genetik məlumatları daxildir.

Bu məlumatları təhlil etmək üçün tədqiqatçılar orqanizmlərin müəyyən mühitlərə necə uyğunlaşdığını müəyyən etmək üçün genom məlumatlarından istifadə edən “tərs ekologiya”ya əsaslanan bioinformatik metod hazırladılar.

Məqsəd, müəyyən bakteriya populyasiyalarının bağırsaqdakı müəyyən ekoloji nişlərə uğurla uyğunlaşdığını göstərən genetik imzaları müəyyən etmək idi.

Tanış Bağırsaq Bakteriyaları İçində Gizli Şəcərələr

Xüsusilə vacib bir ipucu, sözdə “genom miqyaslı selektiv süpürgələr” əlamətlərindən irəli gəlirdi. Bunlar, bir fərd yaxın qohum fərdlərə nisbətən üstünlük verən və nəsillərinin dominant olmasına imkan verən faydalı bir mutasiya qazandıqda baş verir.

Bu proses uğurlu populyasiya daxilində genetik müxtəlifliyi azaldır. Eyni zamanda, həm əcdad, həm də bioloji funksiya baxımından çox oxşar qruplar yarada bilər ki, bu da onları qonşu populyasiyalardan ayırmağı asanlaşdırır.

Təhlil göstərdi ki, bir çox tanınmış bağırsaq bakteriya növləri əslində bir neçə fərqli təkamül xəttinə bölünür. Bu populyasiyalar bağırsaqdakı müxtəlif şərtlərə daha uyğun görünür.

Vyana Universitetinin Mikrobiologiya və Ətraf Mühit Sistemləri Elmləri Mərkəzinin (CeMESS) aparıcı müəllifi Xiaoqian Annie Yu deyir: “Əgər siz yalnız növləri saymasanız, təkamül adaptasiyasını nəzərə alsanız, mikrobiomdakı bioloji cəhətdən əlaqəli vahidləri daha dəqiq müəyyən edə bilərsiniz. Hətta eyni bakteriya növünün daxilində belə, bəzi populyasiyalar müəyyən xəstəliklərdə digərlərindən daha tez-tez rast gəlinir. Hamısı birlikdə nəzərdən keçirildikdə, bu, çox vaxt gizli qalır.”

Bağırsaq bakteriyaları qitələrə yayıla bilər

Tədqiqatçılar həmçinin xüsusilə rəqabətli bakteriya populyasiyalarının böyük coğrafi məsafələrə sürətlə yayıla biləcəyinə dair dəlillər aşkar ediblər. Bəzi hallarda, bu populyasiyaların cəmi bir neçə onillik ərzində qitələr arasında genişləndiyi görünür.

Bu kimi nümunələr əvvəllər əsasən patogenlər arasında müşahidə olunub və bu da tapıntını xüsusilə adi bağırsaq bakteriyaları üçün diqqətəlayiq edir.

“Tapıntılarımız göstərir ki, bağırsaq bakteriyaları əvvəllər düşünüləndən daha dinamikdir. Yaxşı uyğunlaşmış ştammlar beynəlxalq miqyasda yayıla və yeni ekoloji yerlər tuta bilər”, – deyə Vyana Universitetindən tədqiqat rəhbəri Martin F. Polz bildirib.

Nəticələr göstərir ki, bağırsaq mikrobiomu pəhriz, dərman və həyat tərzindən daha çox şeydən təsirlənə bilər. İnsanlar arasında ötürülmə də bakteriya populyasiyalarının yaranmasına və yayılmasına təsir edən mühüm bir qüvvə ola bilər.

Daha Dəqiq Mikrobiom Təbabətinə Doğru

Bu kəşf tədqiqatçıların bağırsaq bakteriyalarını xəstəliklə necə əlaqələndirdiyini dəyişə bilər. Alimlər bütün bir bakteriya növünü tək bir vahid kimi araşdırmaq əvəzinə, nəticədə sağlamlıq üçün ən vacib olan spesifik populyasiyalara diqqət yetirə biləcəklər.

Bu əlavə dəqiqlik biomarkerlərin axtarışını yaxşılaşdıra bilər və zaman keçdikcə daha hədəflənmiş terapiyalara gətirib çıxara bilər. Bu cür müalicələr potensial olaraq faydalı bakteriya ştammlarını təşviq edə bilər və zərərli təsirlərlə əlaqəli populyasiyaları azalda bilər.

Tədqiqatçılar indi bu bakteriya populyasiyalarını bir-birindən hansı genlərin ayırdığını və bu genetik fərqlərin hansı bioloji funksiyaları yaratdığına qərar verməyi planlaşdırırlar.