Les informations sur le microbiote ancien représentent une ressource vitale pour étudier l’évolution bactérienne et explorer la propagation biologique des maladies chroniques à travers l’histoire.
Une équipe internationale de chercheurs a analysé l’ADN microbien trouvé dans les paléofèces humaines indigènes (excréments desséchés) des grottes sèches du nord du Mexique et de l’Utah. Ils ont découvert que l’ancien microbiome intestinal humain est similaire à celui des personnes modernes issues de populations non industrialisées.
L’étude, publiée dans la revue Nature, est le premier à révéler de nouvelles espèces de microbes dans les spécimens.
Microbiome ancien
Le corps regorge de colonies de bactéries, de champignons et de virus inoffensifs appelés microbiome. Ces espèces sont bénéfiques pour le corps, aidant les processus naturels du corps. Il existe plus de 400 espèces de bactéries qui composent le microbiome intestinal, aidant à digérer les aliments, à éloigner les agents pathogènes nocifs et à synthétiser des vitamines.
Des études antérieures ont noté que le microbiome intestinal était présent même chez les peuples anciens. Cela signifie que l’exploration du contenu des bactéries intestinales des peuples anciens peut offrir de nouvelles connaissances non seulement sur leur alimentation, mais aussi sur la façon dont elles ont évité les maladies.
Les experts de la santé ont également comparé le microbiome intestinal de personnes issues de régions industrialisées et non industrialisées.
Des études antérieures sur des enfants en Russie et en Finlande ont montré que ceux des régions industrialisées étaient plus susceptibles de développer un diabète de type 1 que ceux des régions non industrialisées.
Ces deux groupes d’enfants avaient un microbiome intestinal très diversifié, soulignant que ceux qui vivent dans les zones industrialisées, les enfants sont plus à risque de développer non seulement un diabète de type 1 mais d’autres maladies auto-immunes et allergiques.
Reconstruire l’ancien microbiome intestinal humain
L’équipe a reconstruit d’anciens génomes microbiens en utilisant un ensemble de huit paléofèces de 1000 ans à 2000 ans découverts dans le sud-ouest des États-Unis et au Mexique. À partir de là, ils ont comparé les anciens microbes intestinaux à des échantillons modernes provenant de populations industrialisées et non industrialisées.
Au total, les chercheurs ont reconstruit 498 génomes microbiens et ont conclu que 818 provenaient d’individus anciens. Parmi ceux-ci, 39 pour cent n’avaient pas été trouvés auparavant dans les autres échantillons.
Les analyses ont été possibles grâce à l’extraordinaire préservation des paléofèces, à l’utilisation d’anciennes méthodes d’extraction d’acide désoxyribonucléique (ADNa) pour les selles anciennes, à une profondeur de séquençage élevée et aux progrès de la méthodologie de reconstruction du génome de novo.
Par rapport aux 789 échantillons de microbiomes intestinaux humains actuels provenant de huit pays, les échantillons de paléofèces ressemblaient davantage aux microbiomes intestinaux humains non industrialisés qu’aux microbiomes intestinaux humains industrialisés.
Certains des morceaux de nourriture trouvés dans les échantillons ont confirmé que le régime alimentaire des peuples anciens comprenait des haricots et du maïs, ce qui est typique des premiers agriculteurs nord-américains. Sur le site de l’Utah, l’équipe a découvert un régime alimentaire de famine plus éclectique et riche en fibres, comprenant du riz, des poires et des sauterelles dans les morceaux de nourriture de l’échantillon.
Après le profilage fonctionnel, l’équipe a trouvé une abondance significativement plus faible de gènes de résistance aux antibiotiques et de dégradation de la mucine, y compris l’enrichissement d’éléments génétiques mobiles par rapport aux microbiomes intestinaux industriels. De plus, les échantillons anciens étaient plus diversifiés, y compris des dizaines d’espèces auparavant inconnues.
Cette étude facilite la découverte et la caractérisation de micro-organismes intestinaux non décrits auparavant à partir de microbiomes anciens et l’investigation de l’histoire évolutive du microbiote intestinal humain grâce à la reconstruction du génome des paléofèces », ont noté les chercheurs dans l’étude.
L’étude a également établi que les paléofèces avec un ADN bien conservé sont des sources abondantes de génomes microbiens. Les espèces microbiennes précédemment non décrites dans les excréments anciens peuvent éclairer l’histoire évolutive des microbiomes humains.
Des études futures sont nécessaires pour mieux comprendre le microbiome humain, ce qui pourrait aider à découvrir de nouveaux traitements pour des maladies telles que le diabète de type 1 et d’autres maladies auto-immunes. Les études peuvent également aider à développer des approches pour restaurer le microbiome intestinal actuel à son état ancestral.
La source:
Référence du journal:
