Mikrobna tamna tvar može utjecati na razinu kolesterola u ljudi

Znamo da je tamo, zbog toga kako utječe na stvari oko sebe. "

Doug Kenny, doktor znanosti kandidat na Visokoj školi za umjetnost i znanost

Kenny je jedan od prvih autora nove studije u Stanični domaćin i mikrob koji osvjetljava malo te mikrobne tamne tvari:vrste crijevnih bakterija koje mogu utjecati na razinu kolesterola u ljudi.

"Metabolizam kolesterola od strane ovih mikroba može imati važnu ulogu u smanjenju koncentracije kolesterola u crijevima i serumu u krvi, izravno utječu na zdravlje ljudi, "rekla je Emily Balskus, profesor kemije i kemijske biologije na Sveučilištu Harvard i su-viši autor s Ramnikom Xavierom, temeljni član u Broad -u, ko-ravnatelj Centra za informatiku i terapiju na MIT-u i istražitelj u Općoj bolnici Massachusetts. Novootkrivena bakterija mogla bi jednoga dana pomoći ljudima u kontroli razine kolesterola putem prehrane, probiotici, ili nove tretmane temeljene na pojedinačnim mikrobiomima.

Prema Centrima za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), u 2016, više od 12 posto odraslih osoba u Sjedinjenim Državama u dobi od 20 i više godina imalo je visoku razinu kolesterola, čimbenik rizika za uzrok smrti broj jedan u zemlji:bolesti srca. Samo polovica te skupine uzima lijekove poput statina za kontrolu razine kolesterola; dok su takvi lijekovi vrijedan alat, ne rade za sve pacijente i, iako rijetko, mogu imati nuspojave.

"Ne tražimo srebrni metak za rješavanje kardiovaskularnih bolesti, "Kenny je rekao, "ali postoji još jedan organ, mikrobiom, drugi sustav u igri koji bi mogao regulirati razinu kolesterola o kojem još nismo razmišljali. "

Laguna za svinjsku kanalizaciju

Od kasnih 1800 -ih, znanstvenici su znali da se nešto događa s kolesterolom u crijevima. Više desetljeća, rad se približio odgovoru. Jedno je istraživanje čak otkrilo dokaze da bakterije koje troše kolesterol žive u laguni svinjske kanalizacije. Ali ti su mikrobi radije živjeli u svinjama, ne ljudi.

Prethodne studije su poput spisa slučajeva (jedan laboratorij iz 1977. čak je izolirao i mikrob koji je otkrio, ali su uzorci izgubljeni). Jedan veliki trag je koprostanol, nusprodukt metabolizma kolesterola u crijevima. "Budući da je lagunski mikrob iz svinjske kanalizacije također formirao koprostanol, "rekao je Balskus, "Odlučili smo identificirati gene odgovorne za ovu aktivnost, nadajući se da bismo mogli pronaći slične gene u ljudskim crijevima. "

U međuvremenu, Damian Plichta, računalni znanstvenik na Institutu Broad i jedan od prvih autora s Kennyjem, tražili tragove u ljudskim skupovima podataka. Stotine vrsta bakterija, viruse i gljivice koji žive u ljudskim crijevima tek treba izolirati i opisati, On je rekao. No, takozvana metagenomika može pomoći istraživačima da zaobiđu korak:Umjesto da prvo lociraju vrstu bakterija, a zatim shvate što ona može učiniti, mogu analizirati bogatstvo genetskog materijala pronađenog u ljudskim mikrobiomima kako bi utvrdili koje sposobnosti kodiraju ti geni.

Plichta je unakrsno uporedila masivne podatke o genomu mikrobioma s uzorcima ljudske stolice kako bi ustanovila koji geni odgovaraju visokim razinama koprostanola. "Iz ove velike količine korelacija, " On je rekao, "zumirali smo nekoliko potencijalno zanimljivih gena koje bismo zatim mogli pratiti." U međuvremenu, nakon što su Balskus i Kenny sekvencirali cijeli genom svinjske bakterije koja konzumira kolesterol, minirali su podatke i otkrili slične gene:Signal da su sve bliže.

Ljudska povezanost

Zatim je Kenny dodatno suzio njihovu potragu. U laboratoriju, ubacio je svaki potencijalni gen u bakterije i testirao koji proizvodi enzime za razgradnju kolesterola u koprostanol. Naposljetku, pronašao je najboljeg kandidata, koji je tim nazvao gen za metabolizam crijevnih steroida A (IsmA).

"Sada bismo mogli povezati prisutnost ili odsutnost potencijalnih bakterija koje imaju te enzime s razinama kolesterola u krvi prikupljenim od istih pojedinaca, "rekao je Xavier. Koristeći podatke o ljudskim mikrobiomima iz Kine, Nizozemska i Sjedinjene Države, otkrili su da ljudi koji nose IsmA gen u svom mikrobiomu imaju 55 do 75 posto manje kolesterola u stolici od onih bez njih.

"Oni koji imaju ovu aktivnost enzima u osnovi imaju niži kolesterol, “Rekao je Xavier.

Otkriće, Xavier je rekao, moglo bi dovesti do novih terapija-poput "biotičkog koktela" ili izravne isporuke enzima u crijeva-kako bi pomogli ljudima upravljati razinom kolesterola u krvi. No prvo je potrebno puno posla:tim je možda identificirao ključni enzim, ali i dalje trebaju izolirati odgovorne mikrobe. Moraju dokazati ne samo korelaciju, već i uzročnost-da su mikrob i njegov enzim izravno odgovorni za snižavanje kolesterola u ljudi. I, moraju analizirati učinak koprostanola, nusprodukt reakcije, ima na zdravlje ljudi.

"To ne znači da ćemo sutra imati odgovore, ali imamo nacrt kako to učiniti, “Rekao je Xavier.

• Multidisciplinarni pedijatrijski aerodigestivni centri pružaju bolje rezultate uz smanjene troškove
• Antibiotik X-206 učinkovit protiv SARS-CoV-2 in vitro