Onderzoekers ontdekken bijna 2.000 nieuwe darmbacteriën
Volgens talrijke recente studies zijn de bacteriële populaties van de menselijke darm in staat om verschillende aspecten van onze fysieke en mentale gezondheid te beïnvloeden. Desondanks blijven veel bacteriën "niet in kaart gebracht" door wetenschappers. Een nieuwe studie heeft nu ongeveer 2.000 voorheen onbekende darmbacteriën blootgelegd.
Recente onderzoeken die worden gedekt door Medisch nieuws vandaag hebben aangetoond dat de darmflora een rol zou kunnen spelen bij de ziekte van Parkinson en dementie, en ze kunnen verklaren waarom type 2-diabetesmedicatie voor sommigen goed werkt, maar niet voor anderen.
Nieuw onderzoek - gisteren verschenen in het tijdschrift Natuur - heeft nu bijna 2.000 nieuwe darmbacteriesoorten geïdentificeerd die wetenschappers nog nooit eerder in een laboratorium hebben gekweekt.
Het team van onderzoekers, van het European Bioinformatics Institute (EMBL-EBI) en het Wellcome Sanger Institute, beide in Hinxton, Verenigd Koninkrijk, gebruikte computationele analyse om darmmicrobioommonsters van deelnemers over de hele wereld te beoordelen.
"Computationele methoden stellen ons in staat bacteriën te begrijpen die we nog niet in het laboratorium kunnen kweken", legt studie-auteur Rob Finn van EMBL-EMI uit.
"Metagenomics [de analyse van genetisch materiaal] gebruiken om bacteriële genomen te reconstrueren lijkt een beetje op het reconstrueren van honderden puzzels nadat je alle stukjes met elkaar hebt gemengd, zonder te weten hoe het uiteindelijke beeld eruit moet zien, en nadat je een paar stukjes volledig uit de mix gewoon om het wat moeilijker te maken, ”vervolgt hij.
Finn vervolgt echter: "Onderzoekers bevinden zich nu in een fase waarin ze een reeks computationele tools kunnen gebruiken om laboratoriumwerk aan te vullen en soms te begeleiden, om zo nieuwe inzichten in de menselijke onderbuik te ontdekken."
Een nieuwe aanpak
Het team was in staat om 92.143 genomen te reconstrueren uit monsters van 11.850 verschillende darmmicrobiota.
Hierdoor konden de onderzoekers 1.952 soorten darmbacteriën identificeren die zij en anderen tot nu toe niet kenden.
Finn en collega's leggen uit dat veel bacteriesoorten "een laag profiel hebben behouden", om zo te zeggen, omdat wetenschappers ze slechts in zeer kleine aantallen in de darm hebben gevonden, of ze kunnen niet overleven buiten de darmomgeving.
Dit, merken ze op, heeft wetenschappers tot dusver verhinderd om dergelijke soorten toe te voegen aan hun lijst van darmbacteriën waarvan ze weten. Deze reden is ook de reden waarom het team dat de huidige studie uitvoerde, besloot een nieuwe weg in te slaan - en een combinatie van computationele methoden te gebruiken om te proberen een meer uitgebreide "kaart" van de menselijke microbiota te bedenken.
"Computationele methoden stellen ons in staat om een idee te krijgen van de vele bacteriesoorten die in de menselijke darm leven, hoe ze evolueerden en wat voor soort rol ze kunnen spelen binnen hun microbiële gemeenschap", zegt co-auteur Alexandre Almeida.
Op weg naar het creëren van ‘een solide blauwdruk’
"In deze studie", legt Almeida uit, "hebben we gebruik gemaakt van de meest uitgebreide openbare databases van gastro-intestinale bacteriën om bacteriesoorten te identificeren die nog niet eerder zijn gezien. De analysemethoden die we hebben gebruikt, zijn in hoge mate reproduceerbaar en kunnen in de toekomst worden toegepast op grotere, meer diverse datasets, waardoor verdere ontdekking mogelijk is. "
In de toekomst hopen de onderzoekers dat deze en soortgelijke studies hun begrip van de menselijke darmen verder zullen helpen, wat op zijn beurt zal bijdragen aan de ontwikkeling van betere behandelingen voor verschillende aandoeningen.
"Onderzoek zoals dit helpt ons een zogenaamde blauwdruk van de menselijke darmen te creëren, die ons in de toekomst zou kunnen helpen de menselijke gezondheid en ziekten beter te begrijpen en zelfs de diagnose en behandeling van gastro-intestinale aandoeningen zou kunnen sturen."
Studeer co-auteur Trevor Lawley, van het Wellcome Sanger Institute
Tegelijkertijd merkt het team op dat de huidige studie de onderzoekers bewuster heeft gemaakt van een grote kloof in het onderzoek naar darmbacteriën.
Wetenschappers weten momenteel relatief weinig over bacteriesoorten die kenmerkend zijn voor andere populaties dan die in Europa en Noord-Amerika, benadrukken de onderzoekers.
“We zien veel van dezelfde bacteriesoorten opduiken in de gegevens van Europese en Noord-Amerikaanse populaties. De weinige Zuid-Amerikaanse en Afrikaanse datasets waartoe we voor deze studie toegang hadden, lieten echter een aanzienlijke diversiteit zien die niet aanwezig was in de voormalige populaties ”, merkt Finn op.
"Dit suggereert dat het verzamelen van gegevens van ondervertegenwoordigde populaties essentieel is als we een echt allesomvattend beeld willen krijgen van de samenstelling van de menselijke darm", voegt hij eraan toe, en hij spoort onderzoekers aan om zich in de toekomst op meer diverse cohorten te concentreren.
