Mänsklig mikrobiom: Hur invandrarnas tarm förändras efter flytt till USA

Har du någonsin bott tillräckligt länge i ett annat land för att se förändringar i din allmänna hälsa? Eller kanske har du märkt att efter en vän flyttade till USA, verkade hans hälsa försämras.

Många invandrare anländer i USA friska. Men efter att ha bott i landet i ungefär ett decennium har de en hög risk att utveckla fetma. Detta beror inte bara på att dessa invandrare ändrar sina dieter eller ökar kaloriintaget. Något annat pågår. Vi tror att en del av problemet är en förändring i trillionerna av mikroskopiska varelser som lever inuti oss alla - den mänskliga mikrobiomen.

I vårt laboratorium vid University of Minnesota studerar vi världen av mikrober som lever i mag-tarmkanalen, kallad tarmmikrobiomen, eftersom dessa osynliga varelser är mycket viktiga för människors hälsa. De hjälper oss att bryta ner mat som vi inte kan smälta oss, hjälpa till att träna våra immunförsvar och hjälpa oss att bekämpa infektioner. Förändringar i tarmmikrobiomen är nu associerade med nästan alla större kroniska humana sjukdomar. Faktum är att data tyder på att mikrobiomen, och förändringar i den, kan orsaka många av dessa sjukdomar, inklusive fetma.

Vår senaste forskningsstudie, Immigrant Microbiome Project, undersöker vad som händer med människans tarmmikrobiomer och deras hälsa när de flyttar från ett utvecklingsland till USA. Vi vill också veta om någon av dessa förändringar kan orsaka övervikt.

Gut Microbiome Diversity Falls Efter Flytta till USA

Vi studerade två asiatiska etniska grupper. En var Hmong, en etnisk grupp från de bergiga regionerna Kina, Vietnam, Laos och Thailand. Den andra var Karen, en etnisk grupp från Myanmar och Thailand. Deltagarna från båda dessa grupper föddes och bodde i Asien, men flyttade sedan till USA och blev första generationens invandrare. Vi studerade också andra generationens invandrare, de som föddes i USA som barn till första generationens invandrare.

Att ha många olika arter av mikrober i tarmen är förknippad med god hälsa. Precis som en regnskog med ett brett sortiment av arter är mer hälsosamt och fjädrande, är en varierad gutmikrobiom utrustad med ett brett utbud av verktyg - gener - att kämpa mot och återhämta sig från olika hot och störningar. När antibiotika t ex utplånar en mikrobiom kan tarmarna koloniseras av den patogena mikroben Clostridium difficile.

Se även: Sjukdomar kopplade till migrerande husvagn "kunde inte vara längre från sanningen"

I vår studie fann vi att mångfalden av tarmmikroppar minskade över generationerna Hmong och Karen i USA. Och individer som var överviktiga hade en ännu större minskning av mångfalden.

Vi vet från tidigare studier att i allmänhet obese individer har en lägre mikrobe-mångfald i deras tarmar än deras lilla motsvarigheter. Men överviktiga asiater hade fortfarande högre mångfald än asiater som hade invandrat till och bodde nu i USA. Vi fann också att invandrarnas barn hade ännu färre arter av tarmmikrober än sina föräldrar. Detta tyder på att den moderna livsstilen i USA kan orsaka att varje generation förlorar mer av sina förfädersmikrober.

Gut Microbiome Westernized omedelbart efter omplacering

Förutom att bara registrera antalet olika arter var vi också intresserade av att känna till identiteten hos de olika typerna av bakterier som lever i våra deltagares tarmar. Vi var särskilt intresserade av två bakteriegrupper: Bacteroides, som vanligen finns hos individer i västerländska länder och Prevotella, vilket är vanligt hos individer i icke-västerländska länder.

Dessa två bakterier är inte nödvändigtvis bra eller dåliga; de är helt enkelt dominerande medlemmar av tarmmikrobiomerna i olika populationer runt om i världen. När vi undersökte tarmmikrobiomerna hos alla i vår studie fann vi att, som förväntat, alla individer som bodde i Asien hade mycket höga andelar av den icke-västerländska Prevotella. Men det vi upptäckte var överraskande.

Vi upptäckte att strax efter att invandrare flyttat till USA började Bacteroides-stammar ersätta sina föregångare Prevotella-stammar. Efter ungefär ett decennium domineras första generationens invandrare inte längre av Prevotella utan av de amerikanska associerade bakterierna.

Diet förklarar några förändringar i Gut Microbiome

Den uppenbara förklaringen för alla dessa förändringar är kost eftersom det är en av de starkaste drivkrafterna för vilken typ av mikrober som lever i en persons tarm. Vi fann att invandrare som förlorade Prevotella stammar också förlorat högspecialiserade enzymer som bärs av dessa Prevotella för att bryta ner vissa typer av växter. Dessa omfattade palm, kokosnöt, konjac och tamarind som vanligtvis äts i Sydostasien. Det är troligt att de invandrare vi studerade hade slutat äta några av dessa traditionella livsmedel efter invandring, och mikroberna som åberopade dessa växtnäringar misslyckades med att växa och mångfaldiga och dog av.

Även om några av de mikrober som amerikanska invandrare börjar förlora verkar vara tydligt relaterade till förändringar i kost, fann vi att många arter i tarmmikrobiomen förändrades mycket snabbare och mer drastiskt än deras diet förändrades. Vi kunde inte förklara alla förändringar i tarmmikrobiomen med hjälp av kostdata ensam, vilket tyder på att det sannolikt finns andra faktorer som också påverkar mikrobiomen. Dessa faktorer kan inkludera vattenkällor, antiparasitika eller antibiotika, andra mediciner, fysisk aktivitet, psykisk hälsa och andra miljöexponeringar.

Se även: Gut Microbes: Venezuela Jungle Visit ökar bakteriell mångfald hos barn

Även om vi ser att invandringsrelaterade mikrobiomförändringar är ännu starkare hos överviktiga individer, kan vi inte testa om mikrobiomen faktiskt orsakar fetma i vår kohort. Tidigare studier har dock visat att ha fel mikrober kan orsaka fetma hos möss. Det är vårt hopp att vi kan identifiera vissa kostbehov som hjälper amerikanska invandrare att hålla metaboliskt hälsosamma, eller till och med ge vissa mikrober som kan användas som terapeutiska medel för att förebygga eller behandla fetma.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation av Pajau Vangay och Dan Knights. Läs den ursprungliga artikeln här.