Mikrobiologinen tumma aine voi vaikuttaa ihmisten kolesterolitasoon

Tiedämme sen olevan siellä, koska se vaikuttaa ympärillä oleviin asioihin. "

Doug Kenny, tohtori ehdokas Taiteiden ja tieteiden korkeakoulussa

Kenny on uuden tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja Solun isäntä ja mikrobi joka valaisee hieman tuota mikrobien pimeää ainetta:suolistobakteerilaji, joka voi vaikuttaa ihmisten kolesterolitasoon.

"Näiden mikrobien kolesterolin metabolialla voi olla tärkeä rooli sekä suoliston että veren seerumin kolesterolipitoisuuksien alentamisessa, vaikuttaa suoraan ihmisten terveyteen, "sanoi Emily Balskus, kemian ja kemiallisen biologian professori Harvardin yliopistossa ja vanhempi kirjailija Ramnik Xavierin kanssa, Broadin ydinjäsen, MIT:n tietotekniikan ja terapian keskuksen johtaja ja Massachusetts General Hospitalin tutkija. Äskettäin löydetyt bakteerit voivat jonain päivänä auttaa ihmisiä hallitsemaan kolesterolitasojaan ruokavalion avulla, probiootit, tai uusia hoitoja, jotka perustuvat yksittäisiin mikrobiomeihin.

Centers for Disease Control and Prevention (CDC) mukaan vuonna 2016, yli 12 prosentilla Yhdysvaltojen 20 -vuotiaista ja sitä vanhemmista aikuisista oli korkea kolesterolitaso, riskitekijä maan ykkössyylle:sydänsairauksille. Vain puolet tästä ryhmästä käyttää lääkkeitä, kuten statiineja, hallitsemaan kolesterolitasojaan; vaikka tällaiset lääkkeet ovat arvokas väline, ne eivät toimi kaikille potilaille ja vaikka harvinainen, voi olla sivuvaikutuksia.

"Emme etsi hopealuota sydän- ja verisuonitautien ratkaisemiseksi, "Kenny sanoi, "Mutta siellä on tämä toinen elin, mikrobiomi, toinen järjestelmä, joka voi säätää kolesterolitasoja, joita emme ole vielä ajatelleet. "

Sian jätevesilaguuni

1800 -luvun lopulta lähtien tiedemiehet tiesivät, että suolistossa tapahtui jotain kolesterolille. Vuosikymmenten ajan, työ lähempänä vastausta. Eräässä tutkimuksessa löydettiin jopa todisteita kolesterolia kuluttavista bakteereista, jotka asuvat sian jäteveden laguunissa. Mutta nämä mikrobit asuivat mieluummin sioissa, ei ihmisiä.

Aiemmat tutkimukset ovat kuin vihjeiden tapaustiedosto (yksi vuoden 1977 laboratorio jopa eristi ilmaisimikrobin, mutta näytteet katosivat). Yksi valtava vihje on koprostanoli, kolesterolin aineenvaihdunnan sivutuote suolistossa. "Koska sian jäteveden laguunimikrobi muodosti myös koprostanolin, "sanoi Balskus, "päätimme tunnistaa geenit, jotka ovat vastuussa tästä toiminnasta, toivottavasti löydämme samanlaisia ​​geenejä ihmisen suolistosta. "

Sillä välin, Damian Plichta, laskennantutkija Broad Instituutissa ja ensimmäinen kirjoittaja Kennyn kanssa, etsinyt vihjeitä ihmisten tietojoukoista. Satoja bakteerilajeja, ihmisen suolistossa eläviä viruksia ja sieniä ei ole vielä eristetty ja kuvattu, hän sanoi. Mutta niin sanottu metagenomiikka voi auttaa tutkijoita ohittamaan vaiheen:sen sijaan, että ensin löydettäisiin bakteerilaji ja sitten selvitettäisiin, mitä se voi tehdä, he voivat analysoida ihmisen mikrobiomeista löytyvää geneettistä materiaalia ja määrittää, mitä ominaisuuksia nämä geenit koodaavat.

Plichta viittasi massiivisiin mikrobiomien genomitietoihin ihmisen ulosteenäytteiden kanssa löytääkseen, mitkä geenit vastasivat korkeita koprostanolipitoisuuksia. "Tästä valtavasta määrästä korrelaatioita " hän sanoi, "Lähensimme muutamia mahdollisesti mielenkiintoisia geenejä, joita voisimme seurata." Sillä välin, sen jälkeen kun Balskus ja Kenny sekvensoivat kolesterolia kuluttavan hog-bakteerin koko genomin, he louhivat tietoja ja löysivät samanlaisia ​​geenejä:Signaali, että he olivat lähestymässä.

Ihmisen yhteys

Sitten Kenny kavensi etsintää entisestään. Laboratoriossa, hän lisäsi jokaisen mahdollisen geenin bakteereihin ja testasi, mikä teki entsyymejä hajottamaan kolesterolin koprostanoliksi. Lopulta, hän löysi parhaan ehdokkaan jonka tiimi nimesi suoliston steroidimetabolian A (IsmA) -geeniksi.

"Voisimme nyt korreloida näiden entsyymien mahdollisten bakteerien läsnäolon tai puuttumisen samoilta yksilöiltä kerättyjen veren kolesterolitasojen kanssa, "sanoi Xavier. Käyttämällä Kiinan mikrobiomitietoaineistoja Kiinasta, Alankomaat ja Yhdysvallat, he havaitsivat, että ihmisillä, jotka kantavat IsmA -geeniä mikrobiomissaan, oli ulosteessa 55-75 prosenttia vähemmän kolesterolia kuin ilman.

"Niillä, joilla on tämä entsyymiaktiivisuus, on pohjimmiltaan alhaisempi kolesteroli, "Xavier sanoi.

Löytö, Xavier sanoi, voi johtaa uusiin lääkkeisiin-kuten "bioottiseen cocktailiin" tai suoraan entsyymin toimittamiseen suolistoon-auttamaan ihmisiä hallitsemaan veren kolesterolitasoja. Mutta ensin on tehtävä paljon:Tiimi on saattanut tunnistaa tärkeän entsyymin, mutta niiden on silti eristettävä vastuussa oleva mikrobi. Niiden on osoitettava paitsi korrelaatio myös syy-yhteys-että mikrobi ja sen entsyymi ovat suoraan vastuussa kolesterolin alentamisesta ihmisillä. Ja, heidän on analysoitava koprostanolin vaikutusta, reaktion sivutuote, vaikuttaa ihmisten terveyteen.

"Se ei tarkoita, että saamme vastauksia huomenna, mutta meillä on suunnitelma siitä, miten edetä, "Xavier sanoi.

• Monialaiset lasten aerodigestive -keskukset tarjoavat parempia tuloksia pienemmillä kustannuksilla
• Antibiootti X-206 tehokas SARS-CoV-2:ta vastaan ​​in vitro