S velikim okruglim očima i čudesno raznolikim uzorcima krzna, 250 lemura koji strše oko Duke Lemur Centra u Sjevernoj Karolini izgledaju dovoljno slatko da se stisnu. No, Erin McKenney, istraživačica mikrobioma sa sveučilišta Duke, više je zainteresirana za njihovu zajednicu. McKenney većinu svog vremena provodi tražeći krute, uspravne lemur repove koji su "univerzalni znak pucanja" - a njezin bi prljavi rad mogao pomoći da bolje razumijemo porijeklo crijevnih bolesti kod ljudi.
Povezani sadržaj
- Stres ubija ove tinejdžerske lemure, a priča je u njihovoj kosi
- Limunske izumiranja previše su štetna za biljni život Madagaskara
- Za ljubav prema Lemurima
McKenney i njezini kolege istraživači nedavno su otkrili da mikrobiomi crijeva dviju vrsta lemura ovdje imaju iznenađujuće sličnosti s ljudima koji pate od upalnih bolesti crijeva, poput Crohnove bolesti i upalnog kolitisa. Razlog, sumnjaju, je prehrana - koja bi liječnicima mogla ponuditi novu perspektivu u načinu liječenja ovih bolesti. Uz to, uhvatiti se u koštac s florom koja živi u lemurijskim crijevima mogao bi pomoći prirodoslovcima da bolje razumiju - i spasu - ove ugrožene primate.
U nedavnom istraživanju časopisa Gut Microbes, McKenney je marljivo usporedio mladunca tri različite vrste lemura. Njezin je cilj bio shvatiti kako su tri različita faktora - prehrana lemursa, oblik njihovih crijeva i vrste bakterija koje su živjele u njima - oblikovali njihovu probavu. Njezin je studijski materijal poticao od zarobljenih lemura s crnim i bijelim i nalik na lemure - dvije vrste koje se u centru Lemur hrane jednakom dijetom od voća, povrća i dodatnih „keksa primata“ - i druge vrste, Coquerelove sifke, koje jedu lišće i možda su najpoznatija kao zvijezda dječjeg showa Zoboomafoo.
Zahvaljujući dosadašnjim istraživanjima, istraživači su imali predodžbu o tome kakav vrsta mikroskopskog života postoji unutar lemurovih crijeva. Međutim, oni što nisu razumjeli je odnos tih bakterija i drugih mikroorganizama, koji zauzimaju različite niše u malom biomu.
Za vrijeme probave lemura, milijuni mikroskopski malih bića poznatih kao mikrobi rade zajedno na razgrađivanju hrane u energiju, koja se zatim koristi za njegovanje, penjanje i istraživanje. Te složene kemijske reakcije poznate su kao metabolički putevi. "Svaki put kad pojedete komad hrane, vi ili vaši mikrobi možete koristiti različite metaboličke puteve da bi probavili hranu", objašnjava MicKenney. "Dakle, jedan metabolički put mogao bi biti uzeti komad vlakana, koji je doista složena molekula, i razgraditi ga u škrob, a zatim komadiće škroba razbiti u šećer."
U studiji su istraživači koristili nekoliko tehnika kako bi razumjeli što se događa na svakom koraku metaboličkih puteva lemura. Najprije su analizirali POP-ovu kemijsku šminku tražeći kemijske sastojke koje specifične reakcije za sobom ostavljaju. Zatim su sekvencionirali DNK koji je pronađen u raspršivanju lemura da bi utvrdili koje vrste mikroba žive u njemu. Pomoću nekoliko izračuna uspjeli su dokučiti koji mikrobi rade zajedno na probavi hrane i kako.
To je dovelo do nekoliko neočekivanih otkrića: Prvo, da pršut i mršavi lemuri, koji jedu voće i povrće, imaju isti metabolički put. To znači da su, iako su različito oblikovali crijeva, njihovi mikrobiomi također bili vrlo slični. Istraživači su tada utvrdili da je pet metaboličkih putova bilo češće od ostalih. Konačno i najčudnije, primijetili su da je ovih pet putova bilo uobičajeno i kod ljudi koji pate od upalne bolesti crijeva (IBD).
Kod ljudi se ovi metabolički putevi smatraju markerima IBD-a i možda pomažu u njegovom izazivanju dovodeći do upale u crijevima. "Na prvi pogled, mogli biste pomisliti, o, lemuri su sigurno bili bolesni", kaže McKenney. "Ali svi su lemuri zdravi." Ona i njezini kolege istraživači imaju nekoliko mogućih objašnjenja zašto bi ovi putevi mogli biti češći kod lemura nego kod zdravih ljudi. Možda su mikrobi koji ih čine „prilagođeni brzom crijevu“, kaže ona, ili u protivnom možda su prikladniji za probavu hrane s visokim šećerom.
Da biste razumjeli „brzo crijevo crijeva“, pogledajte samo nabubreni lemur koji ima vrlo kratko, ravno crevo i treba mu samo tri sata da probavi hranu. Vjerojatno je ovaj lemur evoluirao do oblika crijeva jer je voće glavni dio njegove prehrane, kaže McKenney. Budući da se tijelo lako može pretvoriti u energiju u tijelu, nema potrebe za hranom da se objesi i podvrgne daljnjoj probavi. Suprotno tome, lemur laktaša ima ono što naziva "srednjim" crijevima: za probavu im je potrebno oko sedam sati, a vrijeme trajanja probave i oblik crijeva nalikuju ljudskom. U međuvremenu, Coquerelova sifaka koja uglavnom živi na biljnom lišću punom neprobavljive celuloze može potrajati i do 24 sata.
S obzirom na velike razlike u tim crijevima, istraživači su bili iznenađeni kada su dvije vrste koje jedu voće dijelile zajedničke metaboličke putove. Ključno je, vjeruju, prehrana. U centru Lemur obje su životinje hranjene potpuno jednakom dijetom s visokim šećerom od rođenja. Kaže da je moguće da i drugi primati sa sličnom dijetom koji sadrže visok šećer mogu dijeliti iste puteve, ali bez dodatnog istraživanja, to ne mogu znati.
Mckenney kaže da bi veza između lemura i oboljelih od KVB-a mogla imati malo vjerojatnih posljedica za ljudsku medicinu. Prema njoj, to sugerira da bakterije koje su dio tih puteva same po sebi nisu štetne, već bi mogle biti samo prolaznici bolesti - te da bi liječnici trebali potražiti negdje drugdje zbog njezinog osnovnog uzroka.
Dodaje da bi voljela vidjeti kako će prehrana s nižim voćem i povrćem utjecati na te putove. Ako je rezultat smanjena zastupljenost ovih bakterija, to bi moglo signalizirati potencijalno novo liječenje upale povezane s IBD-om. Liječenje bi moglo biti održivije od ostalih terapija, poput propisivanja steroida u svrhu upale, kaže ona.
Na prednjoj strani lemura razumijevanje mikrobioma lemura moglo bi pomoći skrbnicima zoološkog vrta da životinjama daju optimalnu prehranu. Ali to bi moglo pomoći i očuvanju. "Između poremećaja staništa i klimatskih promjena, u prirodi će se mijenjati mnoštvo životinja", kaže McKenney, "i kad promijenite raspon, promijenite i biljke s kojima dolaze u kontakt i s kojom hranom. Znanje više o posljedicama mikroba moglo bi zaštitnicima pomoći da utvrde koliko je vjerojatno da će divlji lemuri preživjeti te promjene - i što mogu učiniti da pomognu.
Amanda Perofsky, doktorska kandidatkinja za biologiju na Sveučilištu u Teksasu u Austinu koja proučava Verrauxovu sifaku (drugu vrstu lisnatog lemura), kaže da su rezultati ovog rada obećavajući i "vrlo temeljiti". Međutim, voljela bi vidjeti slično istraživanje provedeno na lemurima u divljini. Jedna velika prednost proučavanja lemura u zatočeništvu u Centru vojvode Lemura jest ta što istraživači tijekom cijelog svog života znaju točne uvjete lemura. Međutim, "ni na koji način ne možemo stvarno ponoviti prehranu životinje iz divljine", kaže Perofsky, koji nije bio uključen u nedavnu studiju. Nadalje, "ograničeni su na broj životinja koje imaju u zatočeništvu."
Dobra vijest je da će sve što naučimo o crijevima primata na kraju imati koristi za ljudsko zdravlje, kaže Katherine Ryan Amato, biološki antropolog koji proučava mikrobe crijeva na Sveučilištu Severozapad. „Puno mikrobioloških istraživanja, u određenoj mjeri, nedostaje ovom evolucijskom kontekstu, “ kaže ona, „posebno u odnosu na usporedbe s nama najbližim evolucijskim srodnicima, primanjima neljudima“.
A u slučaju ljudi i lemura, više bi istraživanja moglo biti upravo ono što je liječnik naredio. Lemurima svih vrsta prijeti krčenje šuma, ilegalna trgovina kućnim ljubimcima i lov na hranu. Štoviše, s obzirom na tisućljeće razlikovanja od drugih primata, svaka zajednička svojstva koju imaju kod primata koji su evoluirali izvan Madagaskara mogu pomoći istraživačima da bolje razumiju evoluciju obje životinje - čak i kada te životinje hodaju na dvije noge i nose odjeću.
