От хилядите видове бактерии, които живеят в храносмилателния тракт, учените знаят само за няколко от тях, че влияят пряко върху човешкото здраве. Сега изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT) и Харвардския университет са открили група бактерии в червата, които могат да метаболизират достатъчно холестерол, за да повлияят потенциално на метаболизма на хората.
Новото проучване, публикувано наскоро в Cell Host and Microbe, установи, че хората, които имат тези бактерии в червата си, имат по-ниски нива на холестерол в кръвта си.
Откритието предполага, че е възможно да има причина, поради която някои хора да могат да консумират повече холестерол с храната си с минимален ефект върху нивата на холестерола в кръвта. Проучването също така намеква, че увеличаването на популацията на тези бактерии чрез диета, пробиотици или друг вид терапия може един ден да бъде ефективен начин за задържане на холестерола на по-ниски нива.
"Това проучване предоставя пътна карта за това как можем да използваме микробни гени и ензими, за да манипулираме метаболизма и да въздействаме върху човешкото здраве", коментира Рамник Хавиер (Ramnik Xavier), съавтор на проучването, който е директор на програмата за имунология на Института Броуд, съдиректор на Института по инфекциозни болести и Микробиомната програма, съдиректор на Центъра за микробиомна информатика и терапевтици в MIT, изследовател в Масачузетската ногопрофилна болница и професор по медицина в Харвардското медицинско училище.
"Това проучване допълва доказателствата, че микробиомът е един елемент от пъзела по отношение на това защо различните индивиди имат различни нива на холестерол", обяснява Емили Балскус (Emily Balskus), съавтор на изследването, професор по химия и химическа биология в Харвард, и член на Института Броуд.
Холестеролна главоблъсканица
Идеята, че бактериите могат да метаболизират холестерола, не е нова - в началото на 1900 г. учените съобщават за съществуването на бактерии, които могат химически да трансформират холестерола в съединение, наречено копростанол. Копростанол-генериращите бактерии са открити в червата на плъхове, бабуини, прасета и дори хора, но биологията на тези бактерии е слабо изследвана.
„Отдавна е известно, че някои чревни бактерии могат да образуват копростанол от холестерола, но не знаехме кои видове бактерии правят това или как го правят“, разказва Дъглас Кени (Douglas Kenny), водещ автор на новата статия и аспирант на Института Броуд и Харвард.
Кени, Балскус, Хавиер и техните колеги се опитват да разберат дали има връзка между тези бактерии и нивата на холестерола в кръвта. Но изолирането на метаболизиращи холестерола бактерии и отглеждането им в лабораторни условия се оказва трудно - много видове, открити в човешкия микробиом, трудно се култивират в лаборатория.
Затова екипът се обръща към големи масиви от микробиоми, за да открие гени, които могат да участват в метаболизма на холестерола. Учените анализират чревните микробиоми на 3 097 души в Съединените щати и секвенират близо 6 милиона микробиални гена, открити в тези микробиоми. От пробите на микробиоми 625 включват информация за нивата на копростанол, открити в изпражненията.
Екипът търси бактериални гени, които присъстват само при хора, които отделят копростанол и също наподобяват онези кодиращи ензими, които изпълняват подобни функции на метаболизма на холестерола. Това довежда учените до само четири гена, които може да участват в разграждането на холестерола.
Оттам изследователите разработват генетично бактерии в лабораторията си, за да произведат всеки от четирите ензима, които представляват интерес. Те включват един ген, който наричат "метаболизъм на чревния изпражнения A (IsmA - Intestinal Stool Metabolism), който може да метаболизира холестерола. Този ген, демонстриран в техните генетични данни, се намира в малък брой бактерии, свързани с микробиома.
„След като разбрахме, че това е генът, решихме да се върнем и да разгледаме човешките популации и да разберем „каква е разликата между някой, в чийто микробиом има този ген, и някой, в чийто микробиом липсва?“, разказва Кени.
Фекални факти
Екипът откри, че хората, които имат гена IsmA в микробиома си, отделят с фекалиите си 55-75 % по-малко холестерол, отколкото хората, които не носят този бактериален ген. Освен това хората с гена IsmA имат средно нивата на холестерол в кръвта, които са с 0,15 mmol/l (2,7 mg/dI) по-ниски от тези без копия на IsmA в своите микробиоми. Това е по-голям среден ефект върху холестерола в кръвта от други човешки гени като HMGCR и PCSK9, за които е известно, че променят риска от високи нива на холестерола и са насочени към някои одобрени от FDA лекарства за холестерол.
Сега изследователите се опитват да изолират свързаните с човека бактерии, които носят IsmA за по-нататъшно изследване, и имат допълнителни въпроси дали копростанол има някакъв ефект върху човешкото здраве. Но са уверени, че резултатите им потвърждават идеята, че видът на човшкия микробиом може да повлияе на метаболитното му здраве.
"Крайната дългосрочна цел е да разберем дали този път на копростанола наистина е пряко отговорен за понижените нива на холестерола", коментира Балскус. "Ако е така, това осигурява силна мотивация за разработване на някои интервенции, намаляващи холестерола, базирани намикробиома".
Справка: Douglas J. Kenny et al. Cholesterol Metabolism by Uncultured Human Gut Bacteria Influences Host Cholesterol Level, Cell Host & Microbe (2020). DOI: 10.1016/j.chom.2020.05.013
Източник: Cholesterol-busting gut bacteria may affect people's cardiac health, Sarah C.p. Williams, Broad Institute of MIT and Harvard
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари