S jejich velkým kulatýma očima a nádherně odlišnými vzory kožešin vypadá 250 lemurů, které se pohybují kolem Duke Lemurova centra v Severní Karolíně, dost roztomilé, aby se mazlila. Erin McKenney, výzkumník mikrobiomů vévodské univerzity, se však více zajímá o jejich hovno. McKenney tráví většinu času hledáním tuhých, vzpřímených lemurových ocasů, které jsou „univerzální známkou poopingu“ - a její špinavá práce by nám mohla pomoci lépe pochopit původ střevních chorob u lidí.
Související obsah
- Stres zabíjí tyto malinké lemury a příběh je ve vlasech
- Vyhynutí lemurů je škodlivé pro život rostlin na Madagaskaru, příliš
- Pro lásku lemurů
McKenney a její kolegové nedávno objevili, že střevní mikrobiomy dvou druhů lemurů zde sdílejí překvapivé podobnosti s těmi lidí, kteří trpí zánětlivými onemocněními střev, jako je Crohnova nemoc a zánětlivá kolitida. Důvodem je podezření, že je strava - která by mohla lékařům nabídnout nový pohled na to, jak léčit tyto nemoci. Kromě toho, získání úchytky na flóře žijící v odrůdách lemurů by mohlo ochráncům přírody pomoci lépe pochopit - a zachránit - tyto ohrožené primáty.
V nedávné studii v časopise Gut Microbes McKenney pilně porovnával hovno ze tří různých druhů lemurů. Jejím cílem bylo pochopit, jak jejich trávení formovaly tři různé faktory - lemurova strava, tvar jejich vnitřností a druh bakterií, které v nich žily. Její studijní materiál pocházel z chmurných černých a bílých lemurů a lemurů - dvou druhů krmených identickou dietou ovoce, zeleniny a doplňkových „primátových sušenek“ v Lemurově centru - a dalšího druhu, Coquerelových sifaků, které jedí listy a jsou snad nejlépe známý jako hvězda dětské show Zoboomafoo.
Díky předchozím studiím měli vědci pocit, jaký druh mikroskopického života existuje uvnitř lemurových vnitřností. Nerozuměli však vztahu mezi těmito bakteriemi a jinými mikroorganismy, které v malém biomu zaujímají různé výklenky.
Během trávení lemurů miliony mikroskopicky drobných tvorů známých jako mikroby spolupracují na rozkladu potravy na energii, která se potom používá k péči, lezení a objevování. Tyto komplexní chemické reakce jsou známé jako metabolické dráhy. "Pokaždé, když jíte kousek jídla, můžete vy nebo vaše mikroby použít různé metabolické cesty k trávení jídla, " vysvětluje MicKenney. "Jednou metabolickou cestou by tedy mohlo být vzít kousek vlákniny, což je skutečně složitá molekula, a rozložit ji na škrob a pak rozbít tyto kousky škrobu na cukr."
Ve studii vědci použili několik technik k pochopení toho, co se děje v každém kroku metabolických drah lemurů. Nejprve analyzovali chemický make-up hovna a hledali prozrazující chemikálie, které zanechávají specifické reakce. Poté sekvenovali DNA nalezenou v lemurovém scatu, aby zjistili, jaké druhy mikrobů v něm žijí. Pomocí několika výpočtů dokázali zjistit, které mikroby společně trávily jídlo a jak.
To vedlo k několika neočekávaným objevům: Zaprvé, že zvonek a lemované lemury, které jedí ovoce i zeleninu, měly stejné metabolické cesty. To znamená, že i přes různě tvarovaná střeva byla jejich mikrobioma také velmi podobná. Vědci pak zjistili, že pět z těchto metabolických cest bylo běžnějších než jiné. Nakonec a nejvíce překvapivě si všimli, že těchto pět cest bylo běžných také u lidí trpících zánětlivým onemocněním střev (IBD).
U lidí jsou tyto metabolické cesty považovány za markery IBD a pravděpodobně pomáhají způsobovat to způsobením zánětu ve střevech. "Na první pohled si můžete myslet, oh, lemurové museli být nemocní, " říká McKenney. "Ale všechny lemury byly zdravé." Spolu se svými vědci mají několik možných vysvětlení, proč by tyto cesty mohly být u lemurů běžnější než u zdravých lidí. Možná, že mikroby, které je tvoří, jsou „přizpůsobeny rychle tekoucímu střevu, “ říká - nebo jinak mohou být vhodnější k trávení potravin s vysokým obsahem cukru.
Abychom pochopili „rychle tekoucí střevo“, stačí se podívat na rozcuchaný lemur, který má velmi krátké, rovné střevo a trávení jídla trvá pouze tři hodiny. Tento lemur se pravděpodobně vyvinul do podoby střeva, protože ovoce je hlavní součástí jeho stravy, říká McKenney. Protože ovoce může být tělem snadno přeměněno na energii, není třeba, aby jídlo viselo a procházelo dalším trávením. Naproti tomu lemurový lemur má to, co nazývá „střední“ střevo: Vyžaduje trávení kolem sedmi hodin a jejich doba trávení i tvar střeva se podobají lidské. Mezitím může Coquerelova sifaka, která existuje hlavně na listech rostlin plných nestravitelné celulózy, strávit trávením až 24 hodin.
Vzhledem k obrovským rozdílům mezi těmito vnitřnostmi byli vědci překvapeni, když viděli, že oba druhy konzumující ovoce sdílejí společné metabolické cesty. Klíčem je podle nich strava. V Lemurově centru byla obě zvířata od narození krmena přesně stejnou stravou s vysokým obsahem cukru. Říká, že je možné, že i další primáti s podobnou stravou, která obsahují vysoký cukr, by mohli sdílet stejné cesty, ale bez dalšího výzkumu neexistuje žádný způsob, jak to vědět.
Spojení lemurů a osob trpících IBD může mít pro lidskou medicínu nějaké nepravděpodobné důsledky, říká Mckenney. Podle ní to naznačuje, že bakterie, které jsou součástí těchto cest, nemusí být samy o sobě škodlivé, ale mohou být spíše pouhým kolemjdoucím nemoci - a že lékaři by měli hledat kořenovou příčinu jinde.
Dodává, že by ráda viděla výzkum, jak by konzumace stravy s nižším obsahem ovoce a zeleniny s vyšším obsahem zeleniny ovlivnila tyto cesty. Pokud by výsledkem bylo snížení významnosti těchto bakterií, mohlo by to signalizovat potenciální novou léčbu zánětu souvisejícího s IBD. Tato léčba může být udržitelnější než jiné terapie, jako je předepisování steroidů k řešení zánětu, říká.
Na přední straně lemurů by porozumění lemurovým mikrobiomům mohlo pomoci správcům zoo poskytnout zvířatům optimální stravu. Mohlo by to však také pomoci s ochranou. "Mezi narušením stanovišť a změnou klimatu se v divočině změní řada zvířat, " říká McKenney, "a když změníte rozsah, změníte také to, s jakými rostlinami přicházejí do styku a jaké jídlo zdroje, které budou mít. “Poznání více o mikrobiálních důsledcích by mohlo pomoci ochráncům přírody určit, jak pravděpodobné divoké lemury přežijí tyto změny - a co mohou udělat, aby pomohly.
Amanda Perofsky, doktorandka biologie na Texaské univerzitě v Austinu, která studuje Verrauxovu sifaku (další druh lemurů, kteří jdou po listech), říká, že výsledky této práce jsou slibné a „velmi důkladné.“ Nicméně by ráda viděla podobná studie provedená na lemurech v přírodě. Velkou výhodou studia lemurů v zajetí v Duke Lemur Center je to, že vědci znají přesné podmínky lemurů po celý svůj život. „Neexistuje však způsob, jak bychom skutečně mohli napodobit živočišnou stravu z volné přírody, “ říká Perofsky, který se nedávné studie nezúčastnil. Navíc „jsou omezena na počet zvířat, která mají v zajetí.“
Dobrou zprávou je, že cokoli, co se naučíme o vnitřnostech primátů, bude pravděpodobně prospívat lidskému zdraví, říká Katherine Ryan Amato, biologická antropologka, která studuje střevní mikroby na Northwestern University. „Mnoho evolučních souvislostí do jisté míry postrádá tento vývojový kontext, “ říká, „zejména s ohledem na srovnání s našimi nejbližšími evolučními příbuznými, primáty nelidskými.“
A v případě lidí a lemurů může být dalším výzkumem právě to, co nařídil lékař. Lemuři všech druhů ohrožených odlesňováním, nezákonným obchodem s domácími mazlíčky a lovem potravin. Navíc, vzhledem k jejich tisíciletí odlišného vývoje od jiných primátů, mohou všechny sdílené rysy, které mohou mít s primáty, které se vyvinuly mimo Madagaskar, pomoci vědcům lépe porozumět vývoji obou zvířat - i když tato zvířata chodí na dvou nohách a nosí oblečení.
