Need moodustavad käärsooles elavatest mikroobidest vähem kui sajandiku, kuid soolestikus vesinikku neelavad bakterid ja arheed on käärsoole tervise seisukoh alt olulised. Uues uuringus vaatavad teadlased esmapilgul neid "hüdrogenotroofseid" mikroobe, kaardistades nende elukoha ja nende arvukuse soolestiku erinevates osades.
Leidud on avaldatud ajakirjas International Society for Microbial Ecology Journal.
See on esimene uuring, milles proovitakse nendest või muudest mikroobidest jämesoole teatud kohtades, ütles Illinoisi ülikooli loomateaduste ja genoomibioloogia instituudi professor Rex Gaskins, kes juhtis uurimistööd koos Carle Foundationi gastroenteroloogi dr.. Eugene Greenberg. Neid organisme on eriti raske tabada, kuna nad asuvad paksus kaitsva limaskesta kihis, mis ääristab käärsoole. Varasemates uuringutes vaadeldi ainult väljaheitega erituvaid mikroobe, ütles Gaskins.
"Nende meetodite puhul jäid vähemrohked taksonid sageli avastamata, " ütles ta. "Nende ökoloogiast või limaskesta koloniseerimise määrast ja selle varieerumisest oli vähe teada."
See on ka esimene uuring, milles võrreldi käärsoole mikroobide mitmekesisust ja arvukust mitmel (antud juhul 25) tervel inimesel, ütles ta.
Teadlased on aastakümneid teadnud, et erinevad käärsoole mikroobid teevad koostööd seedimata toidu kääritamisel ning kääritamise kõrvalsaaduste lagundamisel ja kõrvaldamisel. (M. P. Bryant, kes oli Illinoisi loomateaduste professor, avastas 1960. aastatel esimese vesinikupõhise sümbiootilise seose soolestiku mikroobide vahel.)
Käärsoole ökosüsteemi häiretel võib olla inimeste tervisele sügav mõju, ütles Greenberg. Kuigi on olemas ka geneetiline komponent, näitavad tõendid, et põletikuline soolehaigus (sealhulgas Crohni tõbi ja haavandiline koliit) tekib vastusena mikroobide tasakaalustamatusest, ütles ta. Gaskinsi 2006. aastal juhitud uuring näitas esimest korda, et vesiniksulfiid, mis on soolestikus bakteriaalse fermentatsiooni peamine kõrvalsaadus, on genotoksiline (kahjustab DNA-d) ja võib põhjustada käärsoolevähki.
"Me jõuame paljude haiguste mikrobioloogilise päritolu uurimisele üha lähemale," ütles Greenberg.
Käärsoole limaskesta mikroobidest parema pildi saamiseks analüüsisid teadlased rutiinsete kolonoskoopiauuringute käigus tervetelt isikutelt saadud biopsiaid. Nad võtsid proovid paremast (tõusev) ja vasakust (kahanevast) käärsoolest ning pärasoolest, seejärel otsisid geene, mis aitavad kaasa erinevatele vesinikku tarbivatele metaboolsetele radadele.
Teadlased leidsid, et kõigil katsealustel oli kolm olulist vesinikku tarbivate mikroobide klassi: metanogeenid, mis muudavad vesiniku metaaniks; atsetogeenid, mis teevad atsetaadi süsinikdioksiidist ja vesinikust; ja sulfaate redutseerivad bakterid, mis väljutavad gaasilist vesiniksulfiidi.
Metanogeenid moodustasid umbes pooled mikroobidest, mida on täheldatud käärsoole igas piirkonnas, ja "kasvavad seda rohkem, kui jõuate pärasoole poole," ütles uuringu autor, järeldoktor Franck Carbonero.
Sulfaate redutseerivad bakterid (SRB) arenevad hästi sulfaadi juuresolekul (kõrge väävlit sisaldavate aminohapete sisaldusega liha, piima või munade söömise kõrvalsaadus).
SRB ületas üldiselt atsetogeene paremas käärsooles, ütles Carbonero, samas kui atsetogeene oli vasakpoolses käärsooles ja pärasooles rohkem kui SRB.
Teadlased leidsid erinevusi üksikute uuritavate isikute vahel, eriti kolme mikroobiklassi arvukuse osas erinevates biopsia kohtades. Ja töörühm tegi üksteisest vähem kui sentimeetri kaugusel võetud biopsiate analüüsimisel üllatava avastuse: mikroobide mitmekesisus võib esineda isegi sellisel väikesel skaalal.
"Need andmed näitavad, et kui jõuate selleni, mil määral need mikroobid oma elatist teenivad, ei pruugi see kõik olla sama," ütles Gaskins. "Me pole veel sellisel ruumilisel skaalal mõtlema hakanud."
Leid on asjakohane, kuna haigus kipub alguse saama käärsoole väga spetsiifilistest piirkondadest, ütles Greenberg. Ta ütles, et haavandiline koliit algab pärasoolest ja kulgeb seejärel "ülesvoolu". "Kui näete Crohni tõbe, näete haigestunud piirkonda, siis on see normaalne ja siis näete teist haiguspiirkonda. Ja kui teete operatsiooni ja eemaldate haiguse, siis haigus kordub peaaegu alati eemaldamise hetkest, sest - me usume - see on uuesti külvatud mikroobidega."
Tulevastes uuringutes uuritakse hüdrogenotroofsete mikroobide rolli kõhukinnisuses ja uuritakse, kuidas toitumine mõjutab mikroobide koostist ja arvukust käärsooles, ütlesid teadlased.
Carle'i sihtasutus ja Carle'i haigla-Illinoisi ülikooli tõlkeuuringute programm toetasid seda uurimistööd.
