Human Microbiome: Wie sich die Eingeweide der Einwanderer nach dem Umzug in die USA verändern

Haben Sie jemals lange genug in einem anderen Land gelebt, um Veränderungen in Ihrem allgemeinen Gesundheitszustand zu sehen? Oder vielleicht haben Sie bemerkt, dass sich sein Gesundheitszustand nach dem Umzug eines Freundes in die USA verschlechterte.

Viele Einwanderer kommen gesund in die USA. Aber nachdem sie etwa ein Jahrzehnt in diesem Land gelebt haben, besteht ein sehr hohes Risiko für die Entwicklung von Fettleibigkeit. Dies liegt nicht nur daran, dass diese Einwanderer ihre Ernährung ändern oder die Kalorienzufuhr erhöhen. Etwas anderes ist los. Wir glauben, dass ein Teil des Problems eine Veränderung in den Billionen mikroskopischer Kreaturen ist, die in uns allen leben - dem menschlichen Mikrobiom.

In unserem Labor an der University of Minnesota untersuchen wir die Welt der Mikroben, die im Verdauungstrakt leben, Darmmikrobiom genannt, weil diese unsichtbaren Kreaturen für die menschliche Gesundheit sehr wichtig sind. Sie helfen uns dabei, Lebensmittel abzubauen, die wir nicht selbst verdauen können, unser Immunsystem zu trainieren und Infektionen abzuwehren. Veränderungen im Darmmikrobiom sind jetzt mit fast allen größeren chronischen Erkrankungen des Menschen verbunden. Tatsächlich legen die Daten nahe, dass das Mikrobiom und seine Veränderungen viele dieser Krankheiten verursachen können, einschließlich Fettleibigkeit.

In unserer jüngsten Forschungsstudie, dem Immigrant Microbiome Project, wird untersucht, was mit den Darmmikrobiomen und ihrer Gesundheit geschieht, wenn sie aus einem Entwicklungsland in die USA ziehen. Wir möchten auch wissen, ob eine dieser Änderungen Fettleibigkeit verursachen kann.

Gut Microbiome Diversity fällt nach Umzug in die USA

Wir haben zwei asiatische ethnische Gruppen untersucht. Einer war der Hmong, eine ethnische Gruppe aus den Bergregionen von China, Vietnam, Laos und Thailand. Die zweite war die Karen, eine ethnische Gruppe aus Myanmar und Thailand. Die Teilnehmer beider Gruppen waren in Asien geboren, lebten aber in den USA und wurden Einwanderer der ersten Generation. Wir haben auch Einwanderer der zweiten Generation untersucht, die in den USA als Kinder von Einwanderern der ersten Generation geboren wurden.

Viele verschiedene Arten von Mikroben im Darm zu haben, ist mit einer guten Gesundheit verbunden. So wie ein Regenwald mit einer vielfältigen Artenvielfalt gesünder und widerstandsfähiger ist, verfügt ein vielfältiges Darmmikrobiom über eine Vielzahl von Instrumenten - Gene -, um verschiedene Bedrohungen und Störungen zu bekämpfen und sich von diesen zu erholen. Wenn Antibiotika beispielsweise ein Mikrobiom abbauen, kann der Darm mit der pathogenen Mikrobe Clostridium difficile besiedelt werden.

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In unserer Studie fanden wir heraus, dass die Diversität der Darmmikroben über Generationen von Hmong und Karen in den USA nachließ. Und fettleibige Personen hatten einen noch stärkeren Rückgang der Vielfalt.

Wir wissen aus früheren Studien, dass fettleibige Personen im Allgemeinen eine geringere Mikrobenvielfalt in ihrem Darm haben als ihre mageren Kollegen. Aber die fettleibigen Asiaten hatten immer noch eine größere Vielfalt als Asiaten, die in die USA eingewandert waren und jetzt dort leben. Wir fanden auch heraus, dass die Kinder von Einwanderern noch weniger Darmmikrobenarten hatten als ihre Eltern. Dies deutet darauf hin, dass der moderne Lebensstil in den USA dazu führen kann, dass jede Generation mehr ihrer angestammten Mikroben verliert.

Gut Microbiome sofort nach dem Umzug verwestlicht

Neben der Erfassung der Anzahl verschiedener Arten waren wir auch daran interessiert, die Identität der verschiedenen Bakterienarten zu kennen, die im Darm unserer Teilnehmer leben. Wir waren besonders an zwei Bakteriengruppen interessiert: Bacteroides, das häufig bei Individuen in westlichen Ländern vorkommt, und Prevotella, das bei Individuen in nicht-westlichen Ländern üblich ist.

Diese zwei Bakterien sind nicht unbedingt gut oder schlecht; Sie sind einfach dominierende Mitglieder der Darmmikrobiome in verschiedenen Populationen auf der ganzen Welt. Als wir die Darmmikrobiome aller in unserer Studie untersuchten, stellten wir fest, dass alle Personen, die in Asien lebten, wie erwartet sehr hohe Anteile der nicht-westlichen Prevotella hatten. Was wir als nächstes entdeckten, war überraschend.

Wir entdeckten, dass Bacteroides-Stämme unmittelbar nach dem Umzug der Einwanderer in die USA begannen, ihre einheimischen Prevotella-Stämme zu ersetzen. Nach etwa einem Jahrzehnt werden die Einwanderer der ersten Generation nicht mehr von Prevotella dominiert, sondern von den US-assoziierten Bacteroides.

Diät erklärt einige Änderungen am Darmbakterium

Die offensichtliche Erklärung für all diese Veränderungen ist die Ernährung, da sie eine der stärksten Faktoren dafür ist, welche Arten von Mikroben im Darm einer Person leben. Wir fanden heraus, dass Einwanderer, die Prevotella-Stämme verloren haben, auch hochspezialisierte Enzyme verloren haben, die von diesen Prevotella getragen werden, um bestimmte Pflanzenarten abzubauen. Dazu gehörten Palm, Kokosnuss, Konjak und Tamarinde, die in Südostasien häufig gegessen werden. Wahrscheinlich hatten die von uns untersuchten Einwanderer einige dieser traditionellen Nahrungsmittel nach der Einwanderung nicht mehr gegessen, und die Mikroben, die sich auf diese Pflanzennährstoffe stützten, konnten nicht wachsen, vermehren sich und starben ab.

Obwohl einige der Mikroben, die US-Einwanderer zu verlieren beginnen, offensichtlich mit der Ernährungsumstellung zusammenhängen, stellten wir fest, dass sich viele Arten im Darmmikrobiom viel schneller und drastischer veränderten als ihre Ernährung. Wir konnten nicht alle Veränderungen der Darmmikrobiome allein anhand der Ernährungsdaten erklären, was darauf schließen lässt, dass wahrscheinlich andere Faktoren das Mikrobiom beeinflussen. Diese Faktoren können Wasserquellen, Antiparasitika oder Antibiotika, andere Medikamente, körperliche Aktivität, psychische Gesundheit und andere Umwelteinflüsse sein.

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Obwohl wir sehen, dass Änderungen in Bezug auf die Migration von Migranten bei adipösen Personen noch stärker sind, können wir nicht testen, ob das Mikrobiom tatsächlich Fettleibigkeit in unserer Kohorte verursacht. Frühere Studien haben jedoch gezeigt, dass falsche Mäusen bei Mäusen zu Übergewicht führen können. Wir hoffen, dass wir bestimmte diätetische Interventionen identifizieren können, die US-Einwanderern dabei helfen, den Stoffwechsel gesund zu halten, oder sogar bestimmte Mikroben bereitstellen, die als Therapeutika zur Vorbeugung oder Behandlung von Fettleibigkeit eingesetzt werden können.

Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation von Pajau Vangay und Dan Knights veröffentlicht. Lesen Sie hier den Originalartikel.