Mikrobų tamsiosios medžiagos gali paveikti cholesterolio kiekį žmonėms

Mes žinome, kad ten yra, nes tai daro įtaką aplinkiniams dalykams “.

Dougas Kenny, daktaras. kandidatas į Menų ir mokslų aukštąją mokyklą

Kenny yra pirmasis naujo tyrimo autorius Ląstelių šeimininkas ir mikrobas kuris šiek tiek apšviečia tą mikrobinę tamsiąją medžiagą:žarnyno bakterijų rūšis, galinti paveikti cholesterolio kiekį žmonėms.

„Šių mikrobų cholesterolio apykaita gali atlikti svarbų vaidmenį mažinant cholesterolio koncentraciją žarnyne ir kraujo serume, tiesiogiai veikia žmogaus sveikatą, “, - sakė Emily Balskus. Harvardo universiteto chemijos ir cheminės biologijos profesorius ir Ramniko Xaviero vyresnysis autorius, pagrindinis „Broad“ narys, MIT informatikos ir terapijos centro direktorius ir Masačusetso bendrosios ligoninės tyrėjas. Naujai atrastos bakterijos gali vieną dieną padėti žmonėms suvaldyti cholesterolio kiekį laikantis dietos, probiotikai, arba nauji gydymo būdai, pagrįsti atskirais mikrobiomais.

Pasak Ligų kontrolės ir prevencijos centrų (CDC), 2016 m., daugiau nei 12 procentų suaugusiųjų JAV, vyresnių nei 20 metų, turėjo aukštą cholesterolio kiekį, rizikos veiksnys, lemiantis šalies mirties priežastį numeris vienas:širdies ligas. Tik pusė tos grupės vartoja vaistus, tokius kaip statinai, savo cholesterolio kiekiui valdyti; nors tokie vaistai yra vertinga priemonė, jie netinka visiems pacientams ir nors ir retai, gali turėti šalutinį poveikį.

„Mes neieškome sidabrinės kulkos, kad išspręstume širdies ir kraujagyslių ligas, "Kenny sakė:"Bet čia yra kitas organas, mikrobiomas, veikia kita sistema, galinti reguliuoti cholesterolio kiekį, apie kurį mes dar negalvojome “.

Kanapių nuotekų lagūna

Nuo 1800 -ųjų pabaigos, mokslininkai žinojo, kad kažkas vyksta su cholesteroliu žarnyne. Per dešimtmečius, darbas priartėjo prie atsakymo. Vieno tyrimo metu netgi buvo rasta įrodymų, kad cholesterolio sunaudojančios bakterijos gyvena kiaulienos nuotekų lagūnoje. Tačiau tie mikrobai mieliau gyveno kiaulėse, ne žmonės.

Ankstesni tyrimai yra tarsi įkalčių byla (viena 1977 m. Laboratorija netgi išskyrė signalinį mikrobą, bet mėginiai buvo prarasti). Vienas didžiulis raktas yra koprostanolis, šalutinis cholesterolio apykaitos produktas žarnyne. „Kadangi kiaulių nuotekų lagūnos mikrobas taip pat sudarė koprostanolį, “, - sakė Balskus. "mes nusprendėme nustatyti genus, atsakingus už šią veiklą, tikėdamiesi, kad žmogaus žarnyne rasime panašių genų “.

Tuo tarpu, Damianas Plichta, plataus instituto skaičiavimo mokslininkas ir pirmasis autorius su Kenny, ieškojo užuominų žmogaus duomenų rinkiniuose. Šimtai bakterijų rūšių, žmogaus žarnyne gyvenantys virusai ir grybeliai dar turi būti išskirti ir aprašyti, jis pasakė. Tačiau vadinamoji metagenomika gali padėti tyrėjams apeiti žingsnį:užuot pirmiausia suradęs bakterijų rūšį ir tada išsiaiškinęs, ką ji gali padaryti, jie gali išanalizuoti žmogaus mikrobiomose esančios genetinės medžiagos gausą, kad nustatytų, kokias galimybes tie genai koduoja.

„Plichta“ kryžminiai nurodė didžiulius mikrobiomų genomo duomenis su žmogaus išmatų mėginiais, kad nustatytų, kurie genai atitinka aukštą koprostanolio kiekį. „Iš šio didžiulio kiekio koreliacijų, " jis pasakė, „Mes priartinome keletą potencialiai įdomių genų, kuriuos galėtume sekti“. Tuo tarpu, po to, kai Balskus ir Kenny sekvenavo visą cholesterolio sunaudojančios kiaulių bakterijos genomą, jie iškasė duomenis ir atrado panašius genus:signalas, kad jie artėja.

Žmogaus ryšys

Tada Kenny dar labiau susiaurino jų paiešką. Laboratorijoje, jis įterpė kiekvieną galimą geną į bakterijas ir ištyrė fermentus, kurie suskaido cholesterolį į koprostanolį. Galų gale, jis rado geriausią kandidatą, kurią komanda pavadino žarnyno steroidų metabolizmo A (IsmA) genu.

„Dabar galėtume susieti potencialių bakterijų, turinčių šiuos fermentus, buvimą ar nebuvimą su cholesterolio kiekiu kraujyje, surinktu iš tų pačių asmenų, "sakė Xavieras. Naudojant žmogaus mikrobiomų duomenų rinkinius iš Kinijos, Nyderlandai ir JAV, jie atrado, kad žmonių, kurie savo mikrobiomoje nešioja IsmA geną, išmatose yra nuo 55 iki 75 procentų mažiau cholesterolio nei tų, kurių nėra.

„Tie, kurie turi šį fermentų aktyvumą, iš esmės turi mažesnį cholesterolio kiekį, “ - sakė Ksaveras.

Atradimas, Ksaveras sakė:gali padėti sukurti naujus vaistus-pavyzdžiui, „biotinį kokteilį“ arba tiesioginį fermentų tiekimą į žarnyną-padėti žmonėms valdyti cholesterolio kiekį kraujyje. Tačiau pirmiausia reikia daug nuveikti:komanda galėjo nustatyti esminį fermentą, tačiau jiems vis tiek reikia atskirti atsakingą mikrobą. Jie turi įrodyti ne tik koreliaciją, bet ir priežastinį ryšį-kad mikrobas ir jo fermentas yra tiesiogiai atsakingi už cholesterolio mažinimą žmonėms. Ir, jiems reikia išanalizuoti, kokį poveikį turi koprostanolis, reakcijos šalutinis produktas, turi įtakos žmogaus sveikatai.

„Tai nereiškia, kad rytoj sulauksime atsakymų, bet mes turime metmenis, kaip tai padaryti, “ - sakė Ksaveras.

• Daugiadisciplininiai vaikų aerodigestiniai centrai užtikrina geresnius rezultatus ir mažesnes išlaidas
• Antibiotikas X-206 veiksmingas prieš SARS-CoV-2 in vitro