Исследователи изучают, как кишечные "микробы" влияют на здоровье
Профессор энтомологии Корнеллского университета использует плодовую мушку для исследования смелой идеи: возможно, мы — это то, что едят наши бактерии.
"Мы получаем новые захватывающие данные о важности микробиоты кишечника для здоровья человека и восприимчивости к болезням, но разнообразие и сложность микробиоты человека затрудняют её изучение", — говорит Анджела Дуглас. "Благодаря простоте своей микробиоты Drosophila предоставляет возможность исследовать механизмы влияния микробов на здоровье животных и человека. Используя эти данные, учёные могут строить точные гипотезы для проверки на млекопитающих и людях".
Для изучения взаимодействий животное-микроб Дуглас объединилась с профессором энтомологии Корнелла Грегом Лоэбом и профессором биологии Рочестерского университета Джоном Янейком. Они являются со-руководителями гранта на $2 млн от Национального научного фонда (NSF) Dimensions of Biodiversity, полученного прошлой осенью.
Из предыдущих исследований Дуглас выяснила, что кишечник плодовой мушки Drosophila содержит десятки видов микробов, в отличие от сотен или тысяч у человека. Это открытие легло в основу её текущей работы, которая фокусируется на двух вопросах:
- Можно ли предсказать функцию микробов (особенно бактерий) по их видовому составу?
- Как бактерии взаимодействуют с организмом-хозяином, влияя на его функции и эволюционные изменения в популяциях мух?
Хотя грант NSF в первую очередь направлен на понимание разнообразия и функций бактериального мира, он также помогает бороться с новым вредителем Нью-Йорка — Drosophila suzukii (пятнистокрылой дрозофилой). Этот инвазивный вид, появившийся в прошлом году, питается мягкими летними фруктами и ягодами. Изучая состав кишечных микробов этого вида и их влияние на способность мухи перерабатывать эти фрукты, исследователи могут найти новые способы контроля вредителя.
"Мы знаем, что микробы влияют на признаки своих хозяев, включая восприимчивость к болезням, способность усваивать определённую пищу, общее здоровье и приспособленность. Эти воздействия могут влиять на привычки хозяев и, в конечном итоге, на их эволюцию и видообразование", — поясняет Дуглас.
Гранты Dimensions of Biodiversity — часть мирового проекта по каталогизации биоразнообразия Земли и попытка ускорить открытие новых видов, чтобы опередить стремительную утрату планетарного разнообразия.
Для повышения осведомлённости о проблеме Дуглас и её коллеги проведут публичные лекции и мастер-классы в Рочестерском музее и научном центре, а также организуют в апреле на кампусе Корнелла фотовыставку, посвящённую красоте и разнообразию взаимоотношений животных и микробов.
"Как и в случае с фундаментальным пониманием функции гормонов, эмбрионального развития, работы нервной системы, Drosophila предлагает увлекательную модель для изучения взаимоотношений между животными и их микробиотой", — резюмирует Дуглас.