Mikrobiologiczna mapa człowieka

     Nie jesteśmy sami. Gdziekolwiek się schowasz czytelniku, towarzyszą ci miliardy innych organizmów. Szacuje się, że bakterii kolonizujących nasze jelito i skórę jest 10 razy więcej niż wszystkich komórek składających się na człowieka (zawrotna liczba ~ 100 bilionów mikroorganizmów). Nie możemy bez nich żyć. Wsperają odżywianie, obronę przed patogenami i ćwiczą nasz układ odpornościowy do efektywnej walki. Badacze z Boulder w Kolorado przeprowadzili analizę mikrobiologicznego krajobrazu ludzkiego ciała. Aby stworzyć mapę bakterii na ludzkim ciele, od dziewięciorga zdrowych osób pobrano próbki z 27 rożnych miejsc: jelito (kał), jama ustna, zewnętrzny przewód słuchowy (z woskowiną), nozdrza, włosy na głowie i wiele innych miejsc na skórze.

 

     Do określenia rodzajów bakterii zasiedlających badane miejsca zastosowano technikę metagenomiki, czyli analizę zróżnicowania genomów w pobranych próbkach. Tradycyjna analiza mikrobiologiczna materiału oparta na wysiewaniu na pożywki wprowadza błędy, gdyż nie ma uniwersalnych i optymalnych warunków do wzrostu wszystkich gatunków. Zawsze, któryś bedzie rozmnażał się lepiej. Zwłaszcza, gdy nie wiadomo jakich bakterii się poszkuje. Z wacików, którymi badacze zebrali próbki od badanych osób, wyizolowano DNA, a następnie odczytano bakteryjne sekwencje genu kodującego rybosomalne RNA 16S. Ponieważ każdy gatunek lub każda grupa organizmów posiada charakterystyczne fragmenty w sekwencjach swoich genów, określono jakie rodzaje mikroorganizmów znajdowały się w próbkach. Zidentyfikowano 22 grupy bakterii. Ponad 90% ze znalezionych sekwencji należy do zaledwie czterech grup: Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteriai Bacterioidetes.

 

 

Rysunek. Odsetek sekwencji należących do 6 głownych grup bakterii zamieszkujących różne stanowiska na ciele. Angielskie podpisy: all – wszystkie próbki, oral cavity – jama ustna, gut– jelito, skin– skóra, nostril– nozdrze, hair on head – włosy na głowie, EAC– zewnętrzny przewód słuchowy.

 

     Każde z badanych miejsc na ciele człowieka charakteryzuje się innym składem flory bakteryjnej. Próbki pobrane z jamy ustnej i z języka były najbardziej różnorodne pod względem zidentyfikowanych grup bakterii. Skóra także nie jest jednorodna pod względem zamieszkujących ją mikrobów. Na czole dominują bakterie propionowe (rodzina Actinobacteria), na stopach królują gronkowce (typ Firmicutes), a w okolicach warg sromowych bakterie mlekowe (Firmicutes). Co ciekawe; na włosach, skórze i w nozdrzach znaleziono dużo sekwencji zidentyfikowanych pierwotnie jako należące do sinic (Cyanobacteria). Jest to wynik nie kolonizacji tych miejsc przez te zielone fotoautotroficzne bakterie, ale obecności w próbkach z tych miejsc pyłków roślin. Sinice dały początek roślinnym chloroplastom i dlatego w genomach roślin znaleźć można pochodące od nich fragmenty genów.

 

     To nie pierwsza próba opisania krajobrazu mikrobiologicznego jaki nosimy na skórze i w jelicie. Wiedza na ten temat zapewne pozwoli lepiej badać i rozumieć rozwój własnej flory oraz patogennych bakterii. Jednocześnie te badania pokazują różnorodność flory bakteryjnej między zdrowymi osobami, co ogranicza generalne strategie terapeutyczne i wymaga indywidulanego podejścia opartego np. na opisanej wyżej technice analizy mikrobiomu.