Mehr als 40.000 bisher unbekannte Darmmikroben in afrikanischen Bevölkerungen könnten nach Ansicht von Wissenschaftlern die Wirkungsweise von Medikamenten für Millionen von Menschen völlig verändern.
Forschungsarbeiten unter der Leitung des Sydney Brenner Institute for Molecular Bioscience (SBIMB) an der University of the Witwatersrand, Südafrika, haben die Lücke in den Mikrobiom-Studien geschlossen, bei denen afrikanische Bevölkerungen bisher weitgehend übersehen wurden.
„Das langfristige Ziel ist es, vieles davon in das wirkliche Leben zu übertragen“, erklärt Ovokeraye Oduaran, einer der Forscher.
„Wir wollen sicherstellen, dass bei der Herstellung von Medikamenten so viele Menschen wie möglich berücksichtigt werden.“Warum das wichtig ist
Jahrelang wurden die meisten Arzneimittel auf der Grundlage von Forschungsergebnissen aus Ländern mit hohem Einkommen entwickelt. Aber die Darmbakterien – die winzigen Organismen, die im Verdauungssystem leben – helfen bei der Verarbeitung dieser Medikamente, und afrikanische Bevölkerungen haben völlig andere Darmbakterien als Menschen in Europa oder Amerika.
Das bedeutet, dass viele Medikamente bei afrikanischen Patienten möglicherweise nicht auf die gleiche Weise wirken. Die Forscher sagen, dass ihre Ergebnisse, die in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurden, dazu beitragen könnten, bessere Behandlungen zu entwickeln, die speziell für afrikanische Bevölkerungen entwickelt wurden.“Diese Ergebnisse stellen einen Wendepunkt für das menschliche Mikrobiom in Afrika dar, indem sie das Ausmaß der neuartigen Artenvielfalt hervorheben, die in afrikanischen Mikrobiomen noch existiert.“
Jerolen Naidoo, Senior Researcher in Bioengineering und integrativer Genomik, Council of Scientific and Industrial Research
„So wichtig sind diese Studien, und sie geben Ihnen die Macht, diese Entscheidung zu treffen,“, sagt Luicer Ingasia Olubayo, eine Sydney Brenner Charitable Trust Postdoktorandin am SBIMB, die ebenfalls an der Studie mitgearbeitet hat.
Sie sagt, dass Ärzte möglicherweise andere Medikamente verschreiben oder Probiotika hinzufügen müssen, wenn sie afrikanische Patienten behandeln.Überraschende Entdeckungen
Das Team vom Sydney Brenner Institute fand mehr als 1.000 neue Bakterienarten und über 40.000 neue Viren im Darmmikrobiom afrikanischer Menschen.
„Wir haben viele Neuheiten gefunden“, sagt Olubayo.
„Bestimmte Bakterien, die auf anderen Kontinenten selten waren, gab es in Afrika in Hülle und Fülle.“
Die Forscher sammelten Stuhlproben von etwa 1.800 Frauen aus Kenia, Ghana, Burkina Faso und Südafrika. Diese Proben wurden mit Hilfe der genetischen Sequenzierungstechnologie analysiert, um die verschiedenen vorhandenen Mikroorganismen zu identifizieren.Neue Hoffnung für die HIV-Behandlung
Eine der aufregendsten Entdeckungen war die Entdeckung einzigartiger Darmbakterienmuster bei Menschen mit HIV, sagen die Forscher.
„Hätten wir diese Studie nicht durchgeführt, hätten wir diese einzigartige mikrobielle Signatur, die mit der HIV-Infektion verbunden ist, nicht gefunden“, sagt Olubayo und erklärt, dass die gefundenen Bakterienmuster sich völlig von denen unterscheiden, die bei HIV-Patienten in wohlhabenderen Ländern beobachtet werden.
Diese Entdeckung könnte zu besseren Möglichkeiten der Erkennung, Überwachung und Behandlung von HIV in afrikanischen Bevölkerungsgruppen führen.
Die Studie war die bisher größte Untersuchung des Mikrobioms von Frauen, die mit HIV leben, und das Verständnis dieser Krankheit erfordert regionalspezifische Forschung.Stadtleben vs. Landleben
Die Forscher fanden heraus, dass Menschen, die in ländlichen Gebieten leben, reichhaltigere und vielfältigere Darmbakterien haben als Stadtbewohner. Außerdem stellten sie fest, dass den Teilnehmern in der Stadt häufig ein Bakterium namens Treponema fehlte, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass sie weniger Ballaststoffe essen und mehr Antibiotika verwenden.
Charissa Naidoo, Co-Direktorin des African Microbiome Institute, warnt, dass nützliche Darmbakterien verschwinden, da mehr Afrikaner einen städtischen Lebensstil annehmen und mehr Antibiotika verwenden.
„Es besteht dringender Handlungsbedarf, etwa durch Ernährungsmaßnahmen, um die Vielfalt des Darmmikrobioms im Zeitalter des übermäßigen Antibiotikaeinsatzes zu erhalten“, mahnt sie.
Dieser Verlust an Vielfalt könnte langfristige gesundheitliche Folgen haben und möglicherweise zur Zunahme von Allergien, Autoimmunerkrankungen und Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes beitragen.
Die Geschichte ist jedoch nicht so einfach wie „ländlich versus städtisch“. Das Team fand heraus, dass sich die Darmbakterien sogar zwischen verschiedenen Städten wie Kenia und Südafrika erheblich unterscheiden.
„Wir haben die Dichotomie von Stadt und Land, die von anderen Forschern gewöhnlich verwendet wird, in Frage gestellt“, erklärt Olubayo. „
Das legt nahe, dass lokale Ernährungsgewohnheiten, Umweltfaktoren und kulturelle Praktiken eine wichtige Rolle bei der Gestaltung unseres Darmmikrobioms spielen.Die weißen Flecken ausfüllen
Im Jahr 2007 starteten die US National Institutes of Health ein großes globales Projekt mit dem Namen Human Microbiome Project, um das Verständnis der Mikrobiota zu verbessern, die an der menschlichen Gesundheit und Krankheit beteiligt sind.
Die meisten Studien in diesem Bereich konzentrierten sich jedoch auf Bevölkerungsgruppen mit hohem Einkommen, während Länder mit niedrigem und mittlerem Einkommen stark unterrepräsentiert waren.
„Wenn man sich die Weltkarte ansieht und feststellt, wie viele bevölkerungsbasierte Studien durchgeführt wurden, bleibt Afrika leer, daher sind wir froh, dass wir auch die afrikanische Karte malen können“, sagt Olubayo.
Die Forscher sagen, dass sie ihre Arbeit ausweiten, um Zusammenhänge zwischen Darmbakterien und anderen Gesundheitsproblemen wie Schlafproblemen, Menopause und Gehirnerkrankungen zu untersuchen.
Naidoo vom African Microbiome Institute schlägt vor, dass sich die künftige Forschung auch auf Tuberkulose konzentrieren sollte, da diese in Südafrika und den Nachbarländern weit verbreitet ist.
Jerolen Naidoo, leitende Forscherin für Biotechnik und integrative Genomik am Council of Scientific and Industrial Research, sagt, dass diese Arbeit die erste groß angelegte Studie dieser Art ist, die von Afrikanern geleitet wird und sich auf sie konzentriert.
„Diese Ergebnisse stellen einen Wendepunkt für das menschliche Mikrobiom in Afrika dar, da sie das Ausmaß der neuartigen Artenvielfalt aufzeigen, die in afrikanischen Mikrobiomen noch vorhanden ist“, sagt er.
Eine gerechtere Darstellung dieser Vielfalt sei in globalen Ressourcen und Referenzdatenbanken erforderlich, fügt er hinzu.
Dieser Beitrag wurde von SciDev.Net’s Sub-Saharan Africa English desk produziert.
