Poop ist die letzte Grenze des menschlichen Körpers

Wissenschaft


Poop ist die letzte Grenze des menschlichen Körpers

Letzten Monat, die weltweit größte Studie über die Bakterien, die in und auf uns leben, das American Gut Project (AGP), herausgekommen.

Früh Ergebnisse der laufenden Umfrage deuten darauf hin, dass die Anzahl der verschiedenen Pflanzenarten, die man isst, die Vielfalt der Mikrobiom , während Antibiotika dazu neigen, diese Vielfalt zu verringern, die mit gute Gesundheit . Alkoholkonsum ist auch mit einem vielfältigeren Mikrobiom verbunden. Und diese leiden von psychischen Erkrankungen scheinen mehr Gemeinsamkeiten im Darm zu haben Bakterien als in der geistig gesunden Gruppe.


Die Erforschung unseres Genoms war eigentlich die katalysierende Kraft in der Erforschung des Mikrobioms . Wie das Weltraumrennen in den 60er Jahren, das Fast 3 Milliarden Dollar ausgegeben am Human Genome Project half bei der Entwicklung der Sequenzertechnologie, die das Studium des Mikrobioms für normale Menschen erschwinglich machte.

„Allein in den letzten 15 Jahren sind die Kosten um das Millionenfache gesunken“, sagt Dr. Rob Knight , der 2012 das American Gut Project mitbegründete, sagte gegenüber The Daily Beast. 'Sie würden wahrscheinlich keine 100 Millionen Dollar ausgeben, um herauszufinden, was in Ihrem Bauch steckt, aber Sie könnten 100 Dollar bezahlen.'

AGP baut auf der Arbeit des Human Microbiome Project (das 2013 abgeschlossen wurde) auf, nachdem 300 sehr gesunde Freiwillige in den USA getestet wurden. Während das Mikrobiom-Projekt – das über ein umfangreiches Gesundheits-Screening-Protokoll verfügte – einige Hinweise darauf bietet, wie ein gesunder Darm aussehen könnte, vermisst es die Bakterien, die in weniger als vollständig gesunden Eingeweiden stärker vertreten sind. Außerdem ist es ein sehr kleines Beispiel. (Vielleicht wie beim Betrachten der 300 New Yorker, die nicht neurotisch sind in einer Stadt mit 8 Millionen Einwohnern.)

„An ihrem Geburtstag vor zwei Jahren haben meine Frau und ich an dem Projekt teilgenommen, weil es neu, cool und seltsam erschien.“

Obwohl es das American Gut Project genannt wird, ist es eine globale Anstrengung. Die Datenbank der AGP umfasst mehr als 15.000 Proben von über 11.000 Personen in 42 Ländern und wächst täglich. Im Gegensatz zu den meisten Studien, die mit kleinen Stichproben und proprietären Daten streng kontrolliert werden, ist der Ansatz von AGP weitgehend inklusiv und verwendet eine Open-Access-Plattform.


Es ist Crowdsourcing und Crowdfunding, sodass jeder gegen eine Gebühr von 99 USD teilnehmen kann, die die Verarbeitung der Probe abdeckt. Die Teilnehmer füllen einen Fragebogen aus und können sie bei der Rückkehr ihrer Ergebnisse isoliert und im Kontext der gesamten Datenbank anzeigen. Dennoch gibt es weitaus mehr Stichproben von Menschen mit westlicher als nicht-westlicher Ernährungsweise und wesentlich mehr Frauen und ältere Menschen (mehr fähig/bereit, die Gebühr zu zahlen) sowie mehr fettleibige Personen ( Pdf ).

„Wir wollten eine Struktur aufbauen, an der jeder teilnehmen kann“, sagte Knight. „Wir hielten es für sehr wichtig, dass die teilnehmenden Personen zu einer offenen Ressource beitragen, die jeder Pädagoge, Forscher, Arzt, Patient – ​​zur Hölle,jederWer nur daran interessiert ist, wie Mikrobiome aussehen, kann diese kostenlose und offene Ressource besuchen und nicht nur seine eigenen Daten herunterladen, sondern die Daten, die alle dazu beigetragen haben.“

Im Gegensatz zu Organtransplantationen haben diese sorgfältig untersuchten gesunden Biom-Transplantate erlebte eine hohe Erfolgsquote (über 90 Prozent) ermöglicht dem Patienten, in sein früheres Leben zurückzukehren, als ob nichts passiert wäre. Es gibt schon ein Sportliches Mikrobiom-Projekt auf der Suche nach Verbindungen in den Eingeweiden von Elite-Radfahrern und -Läufern. Aber es kann Nebenwirkungen geben. Es gab Berichte über Menschen, die Fettleibigkeit nach einer Stuhltransplantation (FMT) und sogar ein anekdotischer Fall von a Mann mit Alopezie seit der Kindheit plötzlich wachsende Haare .

Es laufen bereits Studien, die das Mikrobiom mit chronisch entzündlich und Erkrankungen des Immunsystems wie z Multiple Sklerose . In St. Louis erforscht Dr. Jeff Gordon der Washington University den Zusammenhang zwischen unseren Darmbakterien und unserem Gewicht, einschließlich a bahnbrechende Zwillingsstudie in Malawi das verband Mangelernährung mit dem Darm und nicht mit der Nahrungsaufnahme. Eine neue Studie konnte durch eine Kombination von Probiotika und dem indischen Kräuterergänzungsmittel Triphala sogar das Leben der Fruchtfliege um 40 Prozent verlängern.


An ihrem Geburtstag vor zwei Jahren haben meine Frau und ich an dem Projekt teilgenommen, weil es neu, cool und seltsam erschien. Ich hatte AGP dabei entdeckt eine Geschichte über Stuhltransplantationen . Antibiotika-resistente Bakterien haben zu einer Flut von schwächenden Magen-Darm-Erkrankungen geführt, die die Fähigkeit der Betroffenen einschränken, ihr Haus zu verlassen. Einige haben jedoch ein Heilmittel gefunden, indem sie die Bakterien, die in der Scheiße einer gesunden Person gefunden wurden, wieder einführen und beweisen, was sie über 'Ein-Mann-Abfall' sagen.

Da wir zu diesem Zeitpunkt ein halbes Dutzend Jahre verheiratet waren, erwarteten wir viel mehr Ähnlichkeit bei unseren Darmbakterien. Stattdessen schienen unsere Eingeweide wie polare Gegensätze zu sein. Mein Darm war reich an gram-positiven Firmicutes-Bakterien, fast alles andere, während der Darm meiner Frau zu mehr als 80 Prozent aus gram-negativen Proteobakterien bestand, die kaum noch Firmicutes enthielten.

Wir teilten uns Mahlzeiten und einen Wohnraum, daher schien dies seltsam. Aber es ist ein Beweis dafür, wie wenig wir noch darüber wissen, wie unsere Biome übertragen und übermittelt werden.

„Im Durchschnitt sind Sie Ihrer Frau wahrscheinlich ähnlicher als einer nicht verwandten Person in der amerikanischen Darmpopulation. Es gibt einfach eine enorme Hypervariabilität auf der Ebene dieser Naturtaxa zwischen den Menschen“, sagte Knight. „Selbst wenn Sie sich an vielen aufeinanderfolgenden Tagen selbst testen würden, würden Sie von Tag zu Tag Variationen in sich selbst feststellen.


„Wir haben zwar festgestellt, dass Menschen, die zusammenleben, denken, dass sie sich sehr ähnlich ernähren, aber das stimmt nicht wirklich“, fügte er hinzu. „Nur weil Ihnen das gleiche Zeug zur Verfügung steht, heißt das nicht, dass Sie die gleiche Menge auf den Teller bringen.“

Diese natürliche Variabilität hat sich mit dem immer noch begrenzten Verständnis des Mikrobioms durch die Wissenschaft verschworen, was dazu führt, dass meine Frau und ich damit kämpfen, unser neues Wissen anzuwenden. Obwohl sie an Magen-Darm-Beschwerden und Dysbiose litt, führten ihre Ergebnisse nicht unbedingt zu eindeutigen Behandlungen. Darüber hinaus scheint die Veränderung Ihres Mikrobioms meist eine langsame, schrittweise Angelegenheit zu sein, die Geduld und gesunde Skepsis erfordert. Nichtsdestotrotz begann ich, basierend auf einigen vielversprechenden Forschungen, den präbiotischen Ballaststoff Inulin mit meinem mit Stevia gesüßten Eistee zu mischen.

Knight merkt an, dass Probiotika zwar bei Menschen wirken können, die an einem schweren Darmtrauma leiden, dies jedoch nichts für weniger schwächende Situationen wie meine Frau sagt.

„Nur weil das bestimmte Protobiotikum gut für die Heilung dieser bestimmten Krankheit ist, bedeutet das nicht, dass es Ihre Gesundheit als Grundlage verbessert“, sagt Knight. 'Chemotherapie hilft Ihnen bei Krebs, aber das bedeutet definitiv nicht, dass Sie Methotrexat ständig einnehmen sollten, um Ihre Gesundheit zu verbessern.'

„Da wir zu diesem Zeitpunkt ein halbes Dutzend Jahre verheiratet waren, erwarteten wir viel mehr Ähnlichkeit bei unseren Darmbakterien. Stattdessen schienen unsere Eingeweide wie polare Gegensätze zu sein.“

Das bedeutet nicht, dass sich ein Biom nicht dramatisch ändern kann, insbesondere nach einer größeren Operation. Diese Nachricht kommt aus Höflichkeit, Dr. Larry Smarr , ein Kollege von der University of California-San Diego, wo sich Knights Labor befindet. Dr. Smarr nahm regelmäßig vor und nach einer Kolorektaloperation selbst Proben. Die Vorher/Nachher-Veränderung war dramatischer als alles, was sie zuvor gesehen hatten, selbst bei extremen Diäten.

„Wenn Larry nicht jeden Tag selbst Proben genommen hätte, wäre es unmöglich gewesen, die dramatische Veränderung zu sehen, die wir nach der Operation sahen. Eine typische Längsschnittstudie … man verpasst fast alles, was im Mikrobiom interessant ist, wenn man es nicht häufig untersucht“, sagt Knight. „Das wäre so, als würde man alle sechs Monate den Wasserstand am Strand messen und nichts über die Gezeiten wissen.“

Knight weist darauf hin, wie viel wir über unser Mikrobiom nicht wissen und wie es auf das Trauma medizinischer Eingriffe oder Antibiotika-Kurse reagiert. Tatsächlich ist das Fehlen einer konsistenten Geschichte eines der Themen.

„Wir haben derzeit eine enorme Wissenslücke“, sagte Knight. „Wir haben gesehen, dass dieselben Antibiotika und dieselbe Dosis völlig unterschiedliche Auswirkungen auf das Mikrobiom verschiedener Menschen haben, auf die Richtung der Veränderungen und die Dauer der Genesung.“

Kurz gesagt, der AGP beweist, dass es in unseren Eingeweiden eine enorme Variabilität gibt, ähnlich wie die verschiedenen Klimazonen auf unserem Planeten. Man würde nicht erwarten, dass die Inuit die gleichen Verhaltensweisen und Überlebensstrategien haben wie australische Buschmänner, und unsere individuelle Darmflora ist mindestens so unterschiedlich. (Deshalb ist auch der breite, offene und weltumspannende Ansatz des AGP so angemessen.)

Unsere Darmbakterien werden mit zunehmendem Alter (außerhalb der Kindheit) nicht nur weniger vielfältig, sondern sie haben es auch quantifiziert. Sie haben eine Regressionsanalyse durchgeführt, die Ihr Alter basierend auf Ihren Darmbakterien innerhalb weniger Jahre schätzen kann.

„Wenn du dein Alter wissen willst, ist es viel einfacher, auf deinen Führerschein zu schauen“, gibt Knight zu. „Aber auf der anderen Seite gibt es eine wichtige Frage, wenn man sich die Regressionsergebnisse ansieht … können wir anhand ihres Mikrobioms feststellen, ob Menschen vorzeitig oder gut altern?“

Das Feld hat sich in den letzten zwölf Jahren weit entwickelt und das Wissen wächst schnell. Knight stellt fest, dass es Hundertjährige auf der ganzen Welt gibt, die sehr unterschiedliche Diäten haben, was impliziert, dass das Erreichen des besten biologischen Selbst mehrere Ansätze haben kann. Angesichts der „wettbewerbsfähigen Natur“ der Evolution liegt vielleicht das beste Modell für all diese verschiedenen Mikrobiom-Gambits in der Verkörperung des menschlichen Strebens: der Wall Street.

„Die Arten von Maßnahmen, die wir jetzt haben, stammen hauptsächlich aus der Ökologie“, sagt Knight. „Es ist durchaus möglich, dass wir uns mit der Ökonometrie beschäftigen sollten, um diese sehr komplizierte multivariate Zeitreihe zu handhaben. Das muss sich wirklich entwickeln. Auf diese Weise können wir einen allgemeinen Gesundheitsindikator entwickeln, einen Dow Jones of Health. Aber wir sind uns nicht sehr nahe.“ Noch.

Sie können am American Gut Project auf americangut.org teilnehmen oder das Gut Instinct Online-Forum unter gutinstinct-ucsd.org besuchen.