Bacteriile intestinale: Cum liliecii „schimbă paradigma”

O investigație recentă asupra microbiomului liliecilor constată că aceștia respectă reguli diferite față de alte mamifere. Autorii se întreabă dacă aceste diferențe le-ar putea face mai susceptibile la schimbările de mediu.

O nouă lucrare investighează bacteriile intestinale ale liliecilor.

Pentru mai multe informații susținute de cercetări despre microbiom și modul în care acesta vă afectează sănătatea, vă rugăm să vizitați centrul nostru dedicat.

Bacteriile intestinale sunt vitale pentru sănătatea umană. Microbii rezidenți ne ajută să digerăm alimentele, dar rolul lor se extinde mai mult decât pur și simplu să le prelucreze.

Oamenii de știință găsesc dovezi din ce în ce mai mari că bacteriile noastre intestinale ar putea juca un rol într-o serie de condiții de sănătate.

Oamenii nu sunt singuri când vine vorba de un microbiom. Toate mamiferele, într-adevăr majoritatea animalelor, au o legiune de microbi care trăiesc pe ele și în ele.

Deoarece bacteriile intestinale au trăit în tandem cu mamiferele de-a lungul timpului evolutiv, au evoluat împreună. În multe cazuri, au evoluat pentru a avea nevoie unul de celălalt pentru supraviețuire.

Datorită acestei coevoluții, speciile care sunt mai strâns legate au tendința de a avea microbiomi similari, în timp ce speciile care sunt înrudite doar la distanță au mai puține asemănări.

Această tendință a microbiomului de a se potrivi îndeaproape între două specii înrudite se numește filosimbioză.

Un nou studiu surprinzător constată că această regulă nu se aplică liliecilor. Oamenii de știință și-au publicat rezultatele în jurnal mSystems.

Încălcând regulile

În studiul actual, oamenii de știință au descoperit că chiar și speciile de lilieci strâns legate au microbiomi semnificativ diferiți. Acest lucru deduce că bacteriile intestinale ar putea să nu fie la fel de importante pentru lilieci.

„Schimbă paradigma în care am operat, conform căreia animalele au nevoie de microbi pentru digestie și pentru achiziționarea de nutrienți. Acest lucru este valabil pentru noi, dar este posibil să nu fie adevărat pentru toate speciile. "

Autor principal Holly Lutz de la Chicago’s Field Museum, IL

Pentru a investiga bacteriile intestinale ale liliecilor, cercetătorii au prelevat probe de pe piele, limbi și din intestine a 497 de lilieci. În total, au analizat 31 de specii din Uganda și Kenya.

Oamenii de știință au comparat materialul genetic prezent în aceste probe pentru a construi o imagine a speciilor care locuiesc în zone specifice ale fiecărui liliac.

În primul rând, autorii au observat că a existat mai multă diversitate bacteriană pe piele decât în ​​gură sau în intestin. Această constatare este în concordanță cu cercetările efectuate la alte mamifere.

Cu toate acestea, liliecii s-au deosebit de alte mamifere într-un mod izbitor - microbiomii lor nu par să urmeze un model evolutiv. Cu alte cuvinte, liliecii nu demonstrează filosimbioză.

Studiile anterioare au sugerat această divergență de regulă, dar studiile anterioare nu au avut acces la o gamă atât de largă de specii sălbatice.

„În esență nu există nicio relație între microbiomul liliecilor și istoria evoluției liliecilor”, explică Lutz.

Ea continuă: „Te-ai aștepta să vezi microbiomi similari la specii de lilieci înrudite, dacă aceste animale ar depinde puternic de bacteriile lor pentru supraviețuire. Aceasta este în mare măsură ceea ce am văzut la alte mamifere care au fost studiate, dar pur și simplu nu este acolo la lilieci. ”

Cel mai bun predictor al tipurilor de bacterii găsite în intestinul unei specii de lilieci a fost locul în care trăiește. Cu alte cuvinte, dacă doi lilieci din aceeași specie ar trăi în locații diferite în care ar avea acces la alimente diferite, microbiomul lor ar fi foarte diferit. Cu toate acestea, dacă ar trăi unul lângă altul în aceeași nișă ecologică, este mai mult decât probabil ca microbiomii lor să fie similari.

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că liliecii care trăiesc la altitudini mai mari au un microbiom mai divers. Potrivit autorilor, o relație între creșterea și diversitatea microbiană a fost „observată anterior în studii asupra pielii amfibiene și a solului montan”.

Un filum de bacterii cunoscut sub numele de Firmicutes domină de obicei microbiomii intestinului mamiferelor. Aici, din nou, liliecii diferă. Microbiul liliecilor are o abundență relativă de proteobacterii, care amintește mai mult de păsări.

De ce sunt liliecii diferiți?

Autorii consideră că această descoperire neobișnuită s-ar putea datora modului de transport inovator al liliecilor - acestea sunt singurele mamifere care au realizat zborul cu motor (mai degrabă decât alunecarea). Pentru a rămâne în aer, anatomia liliecului a trebuit să se adapteze.

În comparație cu alte mamifere de dimensiuni similare, liliecii au un intestin scurt, ceea ce înseamnă că transportă mai puțin țesut intestinal și mai puține alimente. Oamenii de știință cred că această adaptare i-a ajutat să reducă greutatea, făcând zborul mai puțin energetic.

După cum explică Lutz, dacă zbori, „nu poți purta în jurul valorii neesențiale”.

Datorită intestinului lor mai scurt, alimentele parcurg lungimea sistemului digestiv al unui liliac în doar 15-30 de minute. Un intestin mai scurt ar putea însemna că liliecii nu au avut niciodată șansa de a forma legături strânse cu păstrătorii lor bacterieni.

Din punct de vedere ecologic, oamenii de știință se întreabă dacă modificările aduse mediului ar putea fi deosebit de dăunătoare pentru lilieci. A avea o populație stabilă de bacterii intestinale ajută la menținerea sănătății sistemului imunitar.

Dacă bacteriile intestinale ale unui liliac se schimbă ca răspuns la mediul înconjurător, orice modificare a mediului ar putea avea implicații și pentru sistemul lor imunitar.

„Liliecii pot fi foarte susceptibili la schimbări de mediu. Dacă au un microbiom tranzitoriu, este posibil să nu aibă cele mai stabile mecanisme de apărare. Tulburările cauzate de om asupra mediului sunt o problemă foarte importantă. Liliecii pot fi extrem de fragili și mai expuși riscului. ”

Autor principal Holly Lutz

Cu toate acestea, s-ar putea ca liliecii să fie pur și simplu mai puțin dependenți de microbiomul lor decât alte mamifere.

O lucrare intitulată „Nu toate animalele au nevoie de un microbiom”, susține că „animalele se întind pe un continuu de dependență de simbionții microbieni”. Cu alte cuvinte, unele specii nu pot supraviețui fără microbiomul lor; unele specii pot lupta pentru a prospera fără a lor, dar în cele din urmă supraviețuiesc, iar altele nu au nevoie deloc de un microbiom.

Lumea microbiomului este detaliată și nuanțată; ca întotdeauna, cercetătorii trebuie să efectueze mult mai multă muncă.