Mikrobioma Tersembunyi Membentengi Hewan, Tumbuhan Juga
Mikrobioma Tersembunyi Membentengi Hewan, Tumbuhan Juga – Mikrobioma adalah kumpulan mikroba yang menjajah habitat, tubuh manusia atau lainnya. Karena penelitian mikrobioma perintis di Fakultas Kedokteran Universitas Washington di St. Louis, orang-orang di seluruh dunia sekarang lebih memahami tentang peran mendasar mikroba usus dalam kesehatan dan penyakit manusia.
Mikrobioma Tersembunyi Membentengi Hewan, Tumbuhan Juga
hospitalmicrobiome – Hewan dan tumbuhan juga mengandalkan ribuan mikroba berbeda untuk membantu mereka tetap hidup. Meskipun sedikit yang diketahui tentang asosiasi ini, generasi baru ilmuwan sedang mengeksplorasi hubungan antara pasukan mikroba yang tersembunyi dan makhluk yang mereka dukung dan kuatkan. Mikroba Ekosistem Beragam (mDivE-STL) ini adalah fokus dari simposium penelitian 3 Oktober yang diselenggarakan oleh Living Earth Collaborative. Di beberapa lembaga penelitian di St. Louis, para peneliti mempelajari mikrobioma manusia dan bukan manusia. Simposium ini diselenggarakan untuk membantu menumbuhkan komunitas peneliti yang mempelajari beragam sistem mikroba sambil memanfaatkan kekuatan lokal yang hebat dalam keahlian mikrobioma manusia.
Baca Juga : Para Ilmuan Akhirnya Mengetahui Bagaimana Bakteri Dapat Bergerak
Ambil contoh, para peneliti mempelajari monyet howler hitam (Alouatta pigra) di Amerika Utara dan Tengah. Monyet-monyet besar yang karismatik ini dikenal karena membuat salah satu panggilan paling keras di hutan tropis Meksiko, Guatemala, dan Belize. Sebagai herbivora yang tinggal di pohon, monyet howler hitam terutama mengkonsumsi daun pohon dan anggur, bunga dan buah-buahan. Karena mereka kekurangan enzim yang mampu mencerna selulosa, karbohidrat yang menyusun dinding sel daun monyet black howler bergantung pada fermentasi yang dipicu oleh mikrobiota usus mereka untuk mendapatkan energi yang mereka butuhkan dari makanan ini.
Seluruh proses itu mungkin jauh lebih dinamis daripada yang disadari sebelumnya, menurut penelitian dari para ilmuwan di Universitas Washington. Bukti mulai muncul bahwa mikroba usus yang berhubungan dengan diet mengubah energi penyangga dan ketersediaan nutrisi untuk hewan seperti monyet howler hitam. Elizabeth Mallott, asisten profesor biologi di Arts & Sciences, menggunakan metabolomik untuk memeriksa bagaimana metabolisme mikroba merespons perubahan apa dan berapa banyak yang dimakan inangnya. Dia baru-baru ini melakukan penelitian dengan populasi monyet howler hitam liar yang setiap tahun mengalami tiga musim berbeda yang mempengaruhi makanan mereka: musim hujan yang didominasi buah; musim kering yang didominasi daun; dan musim kering yang didominasi buah-buahan.
“Kita dapat melihat bahwa ketika monyet makan lebih banyak nutrisi tertentu, mikroba usus memetabolisme nutrisi itu lebih banyak,” kata Mallott, penulis pertama penelitian yang diterbitkan di Molecular Ecology. “Tapi di luar itu, yang menarik adalah kita bisa melihat interaksi antara mikroba dan metabolit di musim yang berbeda, termasuk musim di mana monyet dibatasi nutrisi atau energinya oleh makanan yang tersedia di lingkungan mereka.”
Mikroba cenderung mengkompensasi selama masa paceklik, Mallott menemukan, memprioritaskan fungsi yang memberikan lebih banyak nutrisi ke inang. Tetapi sistem itu berantakan ketika ketersediaan pangan menjadi sangat terbatas. “Kemudian mikroba tampaknya berebut. Mereka hanya mencoba mencuri nutrisi satu sama lain sebanyak mungkin,” kata Mallott, yang juga melihat bagaimana variasi lingkungan berdampak pada mikrobioma usus pada manusia.
Mikroba dapat bermanfaat bagi konservasi spesies
Mempelajari mikrobioma populasi hewan yang tumbuh subur di alam liar adalah penting karena dapat memberikan calon mikroba dan konsorsium mikroba yang dapat digunakan untuk meningkatkan ketahanan terhadap penyakit, penyerapan nutrisi, dan pada akhirnya kebugaran spesies atau hewan terancam yang berada di habitat terdegradasi.
Hal ini berlaku untuk mamalia termasuk monyet howler hitam, tetapi juga reptil seperti kura-kura kotak asli Missouri termasuk yang telah dipelajari oleh Institut Kedokteran Konservasi Kebun Binatang Saint Louis di dua lokasi di daerah St. Louis sejak 2012, sebagai bagian dari Proyek Penyu Kotak St. Louis.
Dengan dukungan dari Living Earth Collaborative, para peneliti memperluas upaya itu untuk memasukkan karakterisasi mikrobioma kura-kura kotak berjari tiga dan mengeksplorasi bagaimana mereka bervariasi di dalam dan di antara populasi. Para ilmuwan dari laboratorium Fangqiong Ling, asisten profesor energi, lingkungan dan teknik kimia di McKelvey School of Engineering, berkolaborasi dalam proyek penyu ini untuk mengintegrasikan mikroorganisme ke dalam kotak peralatan konservasi satwa liar.
“Secara umum, mikrobioma satwa liar, bakteri, archaea, protista, dan virus yang ditemukan di dalam dan di tubuh merupakan aspek konservasi keanekaragaman hayati yang belum dipelajari,” kata Sharon L. Deem, direktur Institute for Conservation Medicine dan Kebun Binatang Saint Louis. Pusat Institut WildCare untuk Konservasi Chelonian.
Deem dan Mallott keduanya dijadwalkan untuk berbicara pada simposium penelitian 3 Oktober, yang diselenggarakan oleh Ling, Gautam Dantas, seorang profesor patologi dan imunologi di School of Medicine, dan Jonathan Losos, Profesor William H. Danforth Distinguished University biologi dalam Seni & Sains dan direktur Kolaborasi Bumi Hidup. Sekitar setengah dari penelitian mikrobioma yang akan dipresentasikan berkaitan dengan hewan, tumbuhan, dan lingkungan, sedangkan sisanya lebih terkait dengan kesehatan manusia.
“Anda tidak dapat benar-benar memahami mikrobioma manusia dan dinamikanya yang menarik jika Anda tidak mempertimbangkannya dalam konteks lingkungan,” kata Dantas, yang menggambarkan penelitian mikrobioma di laboratoriumnya sebagai sekitar 90% berfokus pada manusia dan 10 % di habitat lain, termasuk tanaman, tanah dan lingkungan buatan. “Bahkan jika Anda murni berfokus pada mikroba pada manusia, Anda tidak akan dapat menjelaskan dinamika penting ekosistem itu jika Anda tidak memahami interaksi mikroba di dalam dan di tubuh, dan di mana mikroba itu berasal.”
