Новые микробные гены, ответственные за преобразование желчных кислот, - важный шаг вперед в обеспечении здоровья кишечника.

Как обладатель человеческого тела, вы носите с собой триллионы микробов, куда бы вы ни пошли. Эти микроскопические организмы не просто едут автостопом; многие из них выполняют важные химические реакции, которые регулируют все, от нашего пищеварения до нашей иммунной системы и нашего настроения.

Один из важных наборов реакций связан с всасыванием жира с помощью желчных кислот. Наша печень вырабатывает эти кислоты, чтобы помочь переваривать жиры и жирорастворимые витамины, когда они проходят через тонкий кишечник. Ближе к концу тонкой кишки, микробы превращают кислоты в новые формы, которые могут быть как полезными, так и вредными.

Новое исследование Университета Иллинойса идентифицирует последний в наборе микробных генов, участвующих в этих преобразованиях.

«Обнаружение этих бактериальных генов позволит механистическим исследованиям определить влияние конверсии желчных кислот на здоровье хозяина. Если мы обнаружим, что это положительная реакция, могут быть разработаны терапевтические стратегии для стимулирования производства этих желчных кислот в желудочно-кишечном тракте, "говорит Джейсон Ридлон, доцент кафедры зоотехники Университета I и автор-корреспондент новой статьи в Кишечные микробы .

Микробы производят ферменты, которые меняют ориентацию трех гидроксильных групп на молекулах желчных кислот. Перевернув их в разные конфигурации, молекулы кислоты перестраиваются в формы, которые могут быть вредными или полезными. Ридлон и другие ученые уже идентифицировали гены двух из этих ферментов, но один все еще был неизвестен.

Чтобы найти недостающий ген, Ридлон и его сотрудники оглянулись во времени. Предыдущие исследования связывают переключение определенной гидроксильной группы - группы, присоединенной к месту на молекуле кислоты, известной как углерод-12, - с микробом под названием клостридий. парапутрификум .

«Мы знали из литературы, опубликованной несколько десятилетий назад, у каких видов была обнаружена эта функция. Мы подтвердили это на штамме Clostridium парапутрификум что у нас есть в нашей коллекции культуры. Известно, что эта функция катализируется некоторыми ферментами, известными как редуктазы, "Ридлон говорит.

"Используя последовательность генома Clostridium paraputrificum , мы определили все кандидаты редуктазы, сконструировал гены в Кишечная палочка и определили, какая редуктаза способна менять полярную группу на желчных кислотах, " он добавляет.

Затем исследовательская группа провела поиск похожих последовательностей в микробиоме человека.

<цитата>

Нам удалось идентифицировать ген у многих видов бактерий, которые, как ранее не было известно, обладают функцией метаболизма желчных кислот. Это полезно для исследователей микробиома человека, потому что в этой области все больше пытаются связать функцию с болезнью. Теперь мы знаем точные последовательности ДНК, которые кодируют фермент, перевертывающий углерод-12 желчных кислот, "

Джейсон Ридлон, Автор-корреспондент исследования, доцент, Департамент зоотехники, Иллинойсский университет

Исследователи еще не выяснили, хорошо или плохо изменение гидроксильной группы у углерода-12. В категории «хорошо» флип может играть роль в детоксикации вредных желчных кислот, таких как дезоксихолевая кислота (DCA) и литохолевая кислота (LCA), химические вещества, которые, как известно, повреждают ДНК и вызывают рак толстой кишки, печень, и пищевод. Но Ридлон отмечает, что формулировка «хорошее против плохого» слишком упрощает реальность.

"Хотя мы склонны считать DCA и LCA" плохими ", «контекст очень важен. Заражение Clostridium difficile (C. diff) коррелирует с низким уровнем DCA и LCA, например, так что эти желчные кислоты, кажется, защищают от нежелательных колонизаторов. Хронические высокие уровни DCA и LCA из-за западного образа жизни - это плохо, ' тем не мение, так что это балансирующий акт, - говорит он. - Основная цель этого исследования - попытаться установить и поддерживать «зону Златовласки» желчных кислот - не слишком много или слишком мало ».

Хотя есть еще чему поучиться, Ридлон говорит, что идентификация и характеристика этих новых микробных генов, ответственных за преобразование желчных кислот, является важным шагом вперед для здоровья кишечника.

• Раннее применение биопрепаратов рекомендуется пациентам с люминальной и фистулизирующей болезнью Крона.
• Исследователи используют метод геномного секвенирования для обнаружения различных микробов.