В кишечнике каждого человека живут триллионы микроорганизмов, в основном бактерий. Это сообщество, или микробиом, играет огромную роль для здоровья: помогает переваривать пищу, усваивать витамины и защищает от болезнетворных микробов. Состав микробиома уникален для каждого и зависит от диеты, возраста, образа жизни и окружающей среды.
Современный образ жизни — урбанизация, обработанная пища и широкое применение антибиотиков — кардинально изменил состав кишечных бактерий. Чтобы понять, как эволюционировали наши отношения с бактериями кишечника, исследователи изучают древние образцы.
Изучение останков, например, «ледяного человека» Этци или древних инков уже предоставило ценные сведения об их диете и здоровье. Каждый новый образец из разных уголков мира и разных эпох добавляет фрагмент в картину эволюции человеческого микробиома.
Команда ученых из Мексики исследовала хорошо сохранившиеся останки мужчины, найденные в скальном укрытии в регионе Симапан. Результаты опубликованы в журнале PLOS One.
Радиоуглеродный анализ показал, что человек жил около 1000 лет назад и принадлежал к культуре ото-паме. Это были полукочевые охотники-собиратели, обитавшие на границе между развитой Мезоамерикой и засушливой Аридоамерикой.
Для анализа взяли образцы из мумифицированной кишечной ткани и окаменевших фекалий. Обращение с древней ДНК требует особой стерильности, поэтому исследователи работали в специальной лаборатории, извлекая материал из внутренней части образцов, и провели анализ дважды в разных учреждениях для подтверждения результатов.
С помощью секвенирования РНК удалось определить, какие виды бактерий присутствовали в образцах. Затем полученный «бактериальный портрет» сравнили с тысячами других микробных сообществ: из почвы, компоста, кишечника современных людей с разным образом жизни и из других древних находок.
Анализ позволил выявить бактерии, которые и сегодня живут в кишечнике человека, например из семейств Peptostreptococcaceae и Enterobacteriaceae. Кроме того, ученые обнаружили высокую долю бактерий из семейства Clostridiaceae. Похожий состав ранее находили у мумий древних индейских цивилизаций. Эти микробы помогают расщеплять сложные растительные волокна и хитин. Вероятно, диета симапанского человека состояла из растений и насекомых, что традиционно для этого региона Мексики.
В образцах также идентифицировали бактерию Romboutsia hominis. Ранее этот вид находили только в кишечнике современных людей, и это первый случай его обнаружения в древних останках. Этот микроб участвует в углеводном обмене и синтезе витаминов.
По составу микробиом симапанского человека оказался близок к микрофлоре других древних людей. В то же время он сильно отличался от бактериальных сообществ из почвы и от микробиома жителей современных городов.
Исследование подтвердило, что кишечный микробиом наших предков кардинально отличался от микрофлоры современных людей. Обнаружение в древних останках бактерии Romboutsia hominis доказывает, что этот микроб жил с человеком задолго до индустриальной эпохи. Такие находки напрямую связывают диету и образ жизни с эволюцией человека и его микробов-партнеров.