Развитие микробиома: Бактерии закладывают основу для своих потомков

Исследователи из Дюссельдорфа и Киля на примере морского анемона Nematostella vectenis изучили, как микробиом развивается вместе с организмом-хозяином. Они обнаружили, что на ранних стадиях жизни бактериальное сообщество контролируется в основном хозяином, а в последующем развитии ведущую роль играют взаимодействия между самими бактериями.

Ключевые выводы исследования:

• Контроль со стороны хозяина на старте: Взрослые полипы Nematostella, лишённые микробиома с помощью антибиотиков, были целенаправленно заново заселены бактериальными сообществами, соответствующими личинке, молодой и взрослой особи. Прижились и сформировали стабильный микробиом только бактерии-первопоселенцы из сообщества самых молодых животных.
• Саморегуляция микробиома после колонизации: После первоначального заселения дальнейшее развитие микробиома (до стабильного "взрослого" состояния за ~4 недели) контролируется уже самими бактериями, а не хозяином. Как отметил профессор Себастьян Фрауне: "Бактерии контролируют это сами и закладывают подходящую основу для своих потомков".
• Роль хитина: Анализ метаболических сетей показал, что для бактерий-первопоселенцев центральную роль играет降解 (разложение) полисахарида хитина. Это указывает на ранее неизвестную роль хитина, производимого анемоной, во взаимодействии с микробиомом.
• Значение для медицины: Поскольку у новорождённых детей, как и у Nematostella, на момент рождения функционирует только врождённый иммунитет, правильная первоначальная колонизация микробами также является ключевой для установления здорового микробиома и "обучения" адаптивной иммунной системы. Нарушение этого процесса (например, при кесаревом сечении) связано с повышенным риском расстройств иммунной системы и метаболизма.

Исследование проводилось в рамках Collaborative Research Center (CRC) 1182 "Origin and Function of Metaorganisms" и опубликовано в журнале Microbiome.