Какие гены человека влияют на его микробиом

Международный научный коллектив под руководством департамента генетики медицинского центра университета Гронингена в Нидерландах при участии сотрудников лаборатории теоретической и прикладной функциональной геномики факультета естественных наук НГУ провели большое популяционное исследование ассоциации генома человека с его микробиомом. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Genetics.

В прошлый раз исследователи определили, какие продукты, лекарства и типы диет влияют на микробиом человека. Сейчас они обнаружили связь между составом «внутренней экосистемы» человека и его генами.

Исследование было выполнено на базе трех независимых популяционных когорт жителей Нидерландов. Общее число участников испытуемых составило более 1500 человек (636 мужчин и 903 женщины в возрасте от 18 до 84 лет). К настоящему моменту это крупнейшее исследование в данной области.

Исследование микробиома (сообщества микроорганизмов, населяющих человеческий организм) является одной из самых актуальных тем современной биомедицины. Известно, что симбиотические бактерии вовлечены во многие процессы, происходящие в человеческом организме, прежде всего, связанные с питанием и иммунитетом. Недавняя работа, выполненная на когорте близнецов TwinsUK, показала, что некоторые бактерии являются наследуемыми (то есть их доля в общем числе бактерий, населяющих кишечник, частично определяется геномом человека-хозяина). Однако какие именно гены определяют эту наследуемость, было до настоящего момента неизвестно.

Для того чтобы выяснить, какие именно геномные участки вовлечены в формирование того или иного признака, исследователи применяют метод полногеномного исследования ассоциаций. Исследователи обнаружили более 40 участков человеческого генома, влияющих на количество бактерий или функциональных групп бактериальных генов.

«Интересный результат был обнаружен в локусе LCT. Генотип этого локуса у человека определяет непереносимость лактозы. Было обнаружено, что у взрослых людей с непереносимостью лактозы имеется значительная корреляция между потреблением молочных продуктов и количеством бактерий рода Bifidobacterium в кишечнике. В то же время у людей, способных усваивать лактозу, эта зависимость полностью отсутствует. Фактически, это является примером того, как человеческий геном определяет взаимодействие микробиома с внешними факторами среды», — рассказал соавтор работы, сотрудник лаборатории теоретической и прикладной функциональной геномики НГУ Александр Курильщиков.

Определение ассоциаций между генами человека и микробиомом кишечника, а также изучение их взаимодействия, может дать представление о роли микробиома при сложных заболеваниях и стимулировать разработку методов лечения для модуляции микробиома к улучшению здоровья.