Mikrobiellen Gemeinschaften im Darm, auch bekannt als der Darm-mikrobiom—sind wichtig für die menschliche Verdauung, des Stoffwechsels und der Widerstand gegen die Kolonisierung durch pathogene. Der Darm-mikrobiom-Zusammensetzung bei Säuglingen und Kleinkindern ändert sich ausgiebig in den ersten drei Jahren des Lebens. Aber wo kommen diese Mikroben kommen in den ersten Platz?
Wissenschaftler haben lange in der Lage gewesen, zu analysieren, die Darm microbiome auf der Ebene von 500 bis 1000 verschiedene Bakterien-Spezies hauptsächlich haben einen positiven Einfluss; erst vor kurzem haben Sie in der Lage zu erkennen einzelner Stämme innerhalb einer einzelnen Spezies mit mächtigen genomische Werkzeuge und Supercomputern analysieren riesige Mengen an genetischen Daten.
Forscher an der Universität von Alabama in Birmingham haben nun Ihre mikrobiom „fingerprint“ – Methode zu berichten, dass ein individuelles Mosaik von mikrobiellen Belastungen übertragen werden, kann der Säugling Darm mikrobiom von einer Mutter die Entbindung durch vaginalen Entbindung. Sie detailliert die übertragung durch metagenomische Analyse von bestehenden Datenbanken von fäkalen Proben von Mutter-Kind-Paaren, sowie die Analyse von Maus-Damm und pup übertragung in einem keimfreien oder gnotobiotic, Maus-Modell bei UAB, wo die Muttertiere geimpft waren, mit menschlichen fäkal-Mikroben.
„Die Ergebnisse unserer Analyse zeigen, dass mehrere Stämme von der mütterlichen Mikroben—einige, die sind nicht reichlich in der mütterlichen fäkale Gemeinschaft—übertragen werden können, die während der Geburt zum Aufbau einer vielfältigen Säuglings Darm mikrobiellen Gemeinschaft“, sagte Casey Morrow, Ph. D., emeritierter professor in der UAB Abteilung für Zell -, Entwicklungs-und Integrative Biologie. „Unsere Analyse liefert neue Einblicke in die Entstehung von mikrobiellen Belastungen in der komplexen Kleinkind mikrobiellen Gemeinschaft.“
Die Studie verwendet eine Stamm-tracking-Bioinformatik-tool zuvor entwickelt bei UAB, genannt Fenster-basierte Single-nucleotide-Variante Ähnlichkeit, oder WSS. Hyunmin Koo, Ph. D., UAB-Abteilung von Genetik und von Genomics Core, führte der informatik-Analyse. Die gnotobiotic Maus-Modell Studien, die geführt wurden von Braden McFarland, Ph. D., assistant professor in der UAB Abteilung für Zell -, Entwicklungs-und Integrative Biologie.
Morrow und Kollegen verwendet haben, ist auch dieser Mikroorganismus Fingerabdruck-Werkzeug in mehreren früheren Stamm-tracking-Studien. Im Jahr 2017 wird Sie gefunden, dass fäkale Spender Mikroben—zur Behandlung von Patienten mit rezidivierenden Clostridium-difficile-Infektionen blieb in Empfängern für Monate oder Jahre nach fäkal-Transplantationen. Im Jahr 2018, Sie zeigten, dass Veränderungen in den oberen Magen-Darm-Trakt durch die Adipositas-Chirurgie führte zu der Entstehung neuer Stämme von Mikroben. Im Jahr 2019, Sie analysiert die Stabilität der neuen Stämme in Individuen, die nach Antibiotika-Behandlungen, und früher in diesem Jahr, fanden Sie, dass Erwachsene Zwillinge, im Alter von 36 bis 80 Jahre alt, gemeinsam eine bestimmte Sorte oder Sorten, die zwischen jedes paar für Zeiträume, die Jahre, sogar Jahrzehnte, nachdem Sie begonnen zu Leben getrennt voneinander.
In der aktuellen Studie mehrere individuelle Muster der mikrobiellen Belastung-sharing wurden gefunden zwischen Müttern und Säuglingen. Drei Mutter-Kind-Paare zeigten nur Verwandte Stämme, während ein Dutzend andere Säuglinge der Mutter-Kind-Paare enthalten ein Mosaik von Mutter-Verwandte und nicht Verwandte Mikroben. Es könnte sein, dass die unabhängigen Stämme kamen von der Mutter, aber Sie hatte nicht die dominante Sorte dieser Art in der Mutter, und so wurde nicht erkannt.
In der Tat, in einer zweiten Studie mit einem Datensatz von neun Frauen getroffen, die zu verschiedenen Zeiten in Ihrer Schwangerschaft zeigte, dass die Sorte Variationen in einzelnen Arten erfolgte in sieben der Frauen.
Weiter definieren Sie die Quelle der unabhängigen Stämme, ein Maus-Modell verwendet wurde, zu betrachten übertragung von der Mutter pup in der Abwesenheit von Umwelt-Mikroben. Fünf verschiedene Frauen gegeben wurden Transplantationen von menschlichen Fäkalien zu erstellen, die fünf einzigartigen humanisierte-mikrobiom-Mäuse, die gezüchtet wurden mit gnotobiotic Männchen. Die Forscher analysierten dann die Stämme in der menschlichen Spendern, die Maus, die Dämme und Ihre Maus Welpen. Sie fanden vier verschiedene Muster: 1) Der Welpe die Belastung von einer bestimmten Spezies wurde im Zusammenhang mit der Damm-Stamm; 2) Die pup ‚ s Stamm wurde sowohl in Bezug auf die Damm-Belastung und die menschliche Spender-Stamm; 3) Die pup-Stamm verwandt war, der menschliche Spender-Stamm, nicht aber für die Damm-Belastung; und, was noch wichtiger ist, 4) Nicht Verwandte Stämme für eine bestimmte Spezies gefunden wurden zwischen der Welpe, der Damm und der menschliche Spender. Da diese Tiere wurden gezüchtet und aufgewachsen in keimfreien Bedingungen, die unabhängigen Stämme in die Welpen kamen von kleineren, unentdeckten Stämme in der Dämme.