Archäogenetik des humanen Mikrobioms

Schnelle Notizen zu vier Artikeln über die DNA-Sequenzierung von altem menschlichem Kot (Koprolithen) und die daraus rekonstruierte Zusammensetzung des Mikrobioms – technisch erst seit zwei, drei Jahren möglich:

Tito R. Y. et al. (2012): Insights from characterizing extinct human gut microbiomes. PLOS ONE (Open Access)

Etwa 8000 Jahre alte Koprolith-Proben aus der Hind Cave („versteinerte“ Kothaufen aus offener Höhle in den südlichen USA): überwiegend unbekannte rDNA-Quellen. Etwa 1600 Jahre alte Proben aus Caserones (Verdauungstrakt natürlicher Mumien, nördliches Chile): ähneln am ehesten Kompost. Etwa 1400 Jahre alte Proben aus Rio Zape (mit Ton bedeckter Abfallhaufen in tiefer, trockener Höhler im nördlichen Mexiko): Großer Anteil ähnelt dem Darm-Mikrobiom aus heutigen bäuerlichen Gemeinschaften; eine der Proben dürfte von einem Kind stammen (kindertypische Darmflora). Außerdem Daten aus den Stuhl-Analysen von Ötzi und einem 1918 verstorbenen und im Gletschereis eingefrorenen österreichischen Soldaten herangezogen. -> Humanmikrobiome aus altem Stuhl – auch vom 1918 verstorbenen Europäer – ähneln viel stärker der Darmflora der Landbevölkerung in Burkina Faso (und zum Teil von nichtmenschlichen Primaten) als jener US-amerikanischer Großstädter -> deutlicher Hinweis, dass der moderne westliche Lebensstil sich in den letzten <100 Jahren stark auf unsere Darmflora ausgewirkt hat.  

Große Ähnlichkeit auch zwischen den Rio-Zape-Proben und Darm-Mikrobiomen aus dem ländlichen Malawi und dem ländlichen Venezuela. Bei Probe ZA23 Bifidobacterium, darunter Arten wie B. breve, die für Säuglinge und gestillte Kleinkinder typisch sind, sowie Prevotella, die für kohlenhydratreiche Kost typisch sind. Probe ZA04: Spirochäten, wohl Treponema berlinense; ähnliche Spirochäten in Daten aus dem ländlichen Afrika und Venezuela, nicht aber aus US-Großstädten. Filippo et al. 2010: Treponema könnte bei Aufschluss ballaststoffreicher Kost helfen und antientzündlich wirken.

Levy S. (2013): Ancient gut microbiomes shed light on modern disease. Environ Health Perspect. Apr 2013; 121(4): a118 (Open Access)

Zusammenfassung von Tito et al., De Filippo et al., Yatsunenko et al. … – für mich nichts Neues dabei

Santiago-Rodriguez T. M. et al. (2013): Microbial communities on pre-Columbian coprolites. PLOS ONE (Open Access)

Koprolith-Proben von zwei mutmaßlich unterschiedlichen präkolumbianischen Kulturen in der Karibik (etwa 100 v. Chr. bis 600 n. Chr.) auf Mikroben untersucht. Proteobakterien, Bacteroidetes und Methanbildner sowie Hefen in allen Proben; in Huecoid-Proben dominieren Propionebacteria, Shewanella und Milchsäurebakterien sowie Basidiomyceten; in Saladoid-Proben dominieren Acidobacteria und Peptococci sowie Ascomyceten. Unterschiede können auf unterschiedliche Kost zurückgehen: In Saladoid-Proben meerestypische Bakterien wie Vibrio und Actinobacteria sowie salzresistente Hefen, die wohl aus Fisch stammen; in Huecoid-Proben Zellulose-abbauende und mit Blättern assoziierte Bakterien. Passt zu archäologischen Funden, z. B. Muschelschalen und Schildkrötenpanzern bzw. Überresten von Landtieren. – Nichts zum Immunsystem.

Appelt S. et al. (2014): Polyphasic analysis of a middel ages coprolite microbiota, Belgium. PLOS ONE (Open Access)

Untersucht wurde menschlicher Kot aus einem Latrinen- oder Abfallfass aus dem 14. Jh. in Namur, Belgien. 17 Bakterienarten konnten sogar noch kultiviert werden, darunter „umwelttypische“ und darmtypische. Metagenom-Analysen: 31,9% der Sequenzen bekannt, davon 98,98% bakteriell, 0,52% eukaryotisch, 0,44% aus Archäen und 0,06% viral. Häufigste Bakterienstämme: Proteobacteria, Gemmatimonadetes, Actinobacteria und Bacteroidetes. Häufigste Stämme in 16S-rRNA-Daten: Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria, Chlamydia – also typische Darmbewohner. Außerdem Würmer wie Trichuris und Ascaris und weit verbreitete pathogene Bakterien wie Bartonella und Bordetella. Das Fass wurde offenabr sowohl für menschlichen als auch für Tierkot verwendet. – Nichts zum Immunsystem/Autoimmunerkrankungen.

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