Charakterisierung der metabolisch-aktiven bakteriellen Gemeinschaften von verschiedenen Regionen des gastrointestinalen Trakts bei gesunden Menschen

Abstract

Der aktuelle Wissensstand über das menschliche gastrointestinale Mikrobiom basiert hauptsächlich auf die Analyse von Stuhlproben. Die intraindividuelle Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaften in verschiedenen Regionen des GI-Trakts wurde bisher noch nicht untersucht. Unsere Studie war die erste, die untersucht hat, wie sich verschiedene mikrobielle Gemeinschaften entlang des gesamten Magen-Darm-Trakts derselben Individuen entwickeln. Primäres Ziel der Arbeit war es, die transkriptionell aktiven Bakterien an 8 verschiedenen Stellen des GI-Trakts (Speichel aus der Mundhöhle, Corpus und Antrum aus Magen, Duodenum, terminalem Ileum, Colon ascendens, Colon descendens und Faeces) von gesunden Probanden zu charakterisieren. Es wurde eine systematische Methodik zur Analyse der mikrobiellen Zusammensetzung auf allen phylogenetischen Ebenen verwendet, basierend auf Hochdurchsatz- Sequenzierungsmethoden und 16S-rRNA-Profilen. Die Ergebnisse liefern wichtige Informationen über die Zusammensetzung des gastrointestinalen Mikrobioms in Abhängigkeit davon, ob eine H. pylori-Infektion vorhanden ist oder nicht. Schlüsselentdeckungen aus unserer Analyse sind, a) dass der der GI-Trakt in vier verschiedene Regionen unterteilt werden kann bezugnehmend auf die Struktur der mikrobiellen Gemeinschaften (Mundhöhle, oberer GI-Trakt, unterer GI-Trakt, Faeces), b) dass bestimmte aktive Bakterien auf gewisse Regionen beschränkt sind und nur in bestimmten Nischen zu finden sind, c) dass das fäkale Mikrobiom die globale mikrobielle Struktur im gesamten GI-Trakt nicht komplett widerspiegelt. Diese neuen Erkenntnisse über die Zusammensetzung der Darmmikrobiota an verschiedenen anatomischen Stellen bei gesunden Menschen stellen eine solide Grundlage für weitere Untersuchungen zur funktionellen Rolle der Mikroben für die Gesundheit und die Erkrankungen dar.