Обнаружен новый вид метаногенных архей в кишечнике человека
Международная команда микробиологов из Медицинского университета Граца, Немецкой коллекции микроорганизмов и клеточных культур (DSMZ, Брауншвейг) и Университета Иллинойса (США) идентифицировала и описала ранее неизвестный вид метан-продуцирующих архей в кишечнике человека: Methanobrevibacter intestini sp. nov. (штамм WWM1085).
Также был выделен новый вариант вида Methanobrevibacter smithii, обозначенный как GRAZ-2. Исследование опубликовано в International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.
Особенности архей
Археи — это отдельный домен жизни наряду с бактериями и эукариотами. Хотя под микроскопом они похожи на бактерии, они отличаются по строению клеточной мембраны, метаболическим путям и генетическим характеристикам. Археи были первоначально обнаружены в экстремальных средах, но также обитают и в организме человека, особенно в кишечнике.
Метаногенные археи (метаногены) производят метан из простых субстратов, таких как водород и CO₂, и вносят значительный вклад в микробные метаболические процессы. Их изучение затруднено из-за высокой чувствительности к кислороду и сложностей с культивированием.
Значение открытия
"Наше открытие — это ещё один фрагмент пазла для понимания того, как функционирует микробиом человека", — объясняет профессор Кристин Мойссль-Айхингер.
В то время как исследования микробиома сосредоточены на бактериях, археи долгое время оставались в тени, несмотря на их потенциально большое влияние на ключевые метаболические процессы в организме.
Используя комбинацию современных методов, включая специфическое анаэробное культивирование, электронную микроскопию высокого разрешения и полное секвенирование ДНК, команда смогла выделить два особых микроорганизма:
- Новый вид Methanobrevibacter intestini WWM1085 генетически и физиологически отличается от всех известных видов. Он производит метан и неожиданно большое количество янтарной кислоты — метаболита, связанного с воспалительными процессами в организме.
- Штамм GRAZ-2 (Methanobrevibacter smithii) обладает необычной особенностью: он производит муравьиную кислоту, молекулу, которая может влиять на метаболизм других обитателей кишечника.
Оба открытия указывают на то, что мир архей в кишечнике человека сложнее и значимее, чем предполагалось ранее.
Новые пути для медицины
Исследование вносит значительный вклад в понимание "археома" — совокупности архей, формирующих микробиом человека. Эта малоизученная область кишечной флоры может дать важные указания на ранее упущенные связи между микробами и здоровьем.
"Мы можем проводить конкретные механистические исследования только с культивированными штаммами, — подчёркивает первый автор работы Виктория Вайнбергер. — Это необходимо, чтобы лучше понять роль отдельных микроорганизмов в здоровье и болезни, а в долгосрочной перспективе — разработать терапевтические подходы".
Открытие Methanobrevibacter intestini и GRAZ-2 открывает новую главу в исследовании архей и новые перспективы для персонализированной микробиомной медицины.