Naša tela naseljavaju trilioni mikroorganizama, sa specifičnim mikrobima koji su jedinstveni za svakog pojedinca. Eksperimentisanjem, naučnici su utvrdili određene faktore koji utiču na varijacije u crevima: ishrana, uslovi života, vežbanje i majčinska linija.
Sada su naučnici sa Univerziteta Kalifornije u San Dijegu otkrili još jedan faktor koji utiče na sastav crevnog mikrobioma: doba dana. U stvari, naučnici su otkrili da je doba dana toliko važan faktor da pozivaju Nacionalni institut za zdravlje (NIH) da zahteva od istraživača da to prijave u svojim radovima.
U novom radu objavljenom u časopisu Prirodni metabolizam, naučnici navode da dnevne fluktuacije u crevima menjaju mikrobiom toliko značajno da ga različite bube naseljavaju ujutru i uveče. To znači da će istraživač koji analizira uzorak stolice prikupljen za doručak doći do radikalno drugačijih zaključaka od istraživača koji analizira uzorak stolice sakupljen neposredno pre večere. Naučnici UC San Diego predlažu da ova varijabilnost sprečava istraživače mikrobioma creva da ne mogu da repliciraju eksperimente jedni drugih.
„Neobjašnjiva varijabilnost i nedostatak replikacije mogu biti posledica činjenice da mikrobiom oscilira tokom dana, sa različitim populacijama mikroba koje dominiraju u različito vreme“, rekao je Amir Zarrinpar, MD, Ph.D., gastroenterolog i vanredni profesor medicine na Medicinska škola UC San Diego i viši autor studije. „Otkrili smo da kada se uzme uzorak može dramatično uticati na to koji su mikrobi bili prisutni i zaključke koje su naučnici izveli o bolesti koju su proučavali.“
Naučnici sprovode eksperimente iz mnogo razloga. Tradicionalni razlog je da se odgovori na određeno pitanje, ali drugi razlog je da se otkrije ili dođe do naučne istine koju drugi mogu da repliciraju svojim eksperimentima. U istraživanju mikrobioma creva, naučnici prikupljaju uzorke stolice kako bi otkrili koji su mikroorganizmi prisutni i u kojoj količini. Zatim povezuju te promene sa procesima bolesti.
Za ovu studiju, tim je uporedio kompjuterske analize prethodno objavljenih studija, uključujući i njihove. Otkrili su da su promene u mikrobiomu bile toliko izražene tokom vremena da su uticale na rezultate koliko i ishrana.
„Otkrili smo da je za samo četiri sata nakon što miš pojede doručak, skoro 80 odsto njegovog mikrobioma je drugačije“, rekao je Zarrinpar. Analizirajući zaključke izvučene u studijama, Zarrinpar i njegov tim su otkrili da rezultati i zaključci u velikoj meri zavise od toga kada su istraživači prikupili uzorke.
Zarinpar je bio inspirisan da sprovede ovu studiju razgovorom koji je vodio sa kolegom. „Rekao mi je da je postdok u njegovoj laboratoriji preuzeo eksperiment koji je započeo neko drugi. Postdok nije mogao da ponovi nijedan od nalaza prethodnog pripravnika. To ga je navelo da dovede u pitanje istraživanja svog prethodnika“, rekao je Zarrinpar.
„Onda je postdok shvatio da je bakterija koja je bila neverovatno prodorna u njegovim nalazima ona koja se pojavljuje kasno u toku dana. Vratio se u svoju laboratoriju i video da je prethodni pripravnik voleo da uzima uzorke ujutro, dok je on sam sakupljao uzorke pre odlazak kući zato nije mogao da ponovi nalaze prvog pripravnika.“
Mogućnost da se reprodukuju rezultati prethodnog eksperimenta – replikacija – ključni je element u saznanju da li nalaz pouzdano predstavlja novo znanje o stvarnosti ili je jednostavno artefakt eksperimenta. Istraživanja mikrobioma trenutno doživljavaju krizu replikacije, delimično zbog interdisciplinarne prirode polja, komplikovanog odnosa između mikroorganizama i njihovih domaćina i poteškoća u kontroli tolikog broja varijabli.
Zarrinpar veruje da najnovija otkrića njegovog tima o značaju vremena mogu pomoći da se popravi kriza replikacije u istraživanju mikrobioma. On objašnjava: „Ako ćemo ikada moći da komuniciramo jedni sa drugima o našoj nauci i onome što mislimo da se dešava na efikasan način, onda moramo da razumemo da ako dobijete drugačije rezultate od mene, možda možda zbog vremena kada prikupljamo uzorke ili ne, ne možete čak ni reći.
Prema Zarrinparu, naučnici u drugim oblastima, kao što su cirkadijalni biolozi, takođe su lobirali kod NIH da bude strožiji u pogledu potrebe da se izveštava o vremenu prikupljanja uzoraka. Zarrinpar se nada da će objavljivanje ovog rada uveriti više naučnika – i ljudi koji finansiraju i objavljuju svoja istraživanja – u značaj vremena i njegovog mogućeg uticaja i na druga polja, kao što je istraživanje metabolizma.
Zarrinparovi sledeći koraci uključuju zalaganje za standardizovane smernice koje obezbeđuju doslednost u vremenu prikupljanja uzoraka mikrobioma i metodologiji. „Ovo će verovatno uključivati saradnju sa drugim istraživačima, finansijskim agencijama i urednicima časopisa kako bi se promovisalo usvajanje takvih standarda“, rekao je on. Njegov sledeći rad se fokusira na razumevanje uticaja vremena na ljude – varijabli koju je mnogo teže kontrolisati.
