Nové mikrobiálne gény zodpovedné za premenu žlčových kyselín sú významným krokom vpred pre zdravie čriev

Ako vlastník ľudského tela všade so sebou nosíte bilióny mikróbov. Tieto mikroskopické organizmy nie sú len stopom; mnohé z nich vykonávajú nevyhnutné chemické reakcie, ktoré regulujú všetko od nášho trávenia cez náš imunitný systém až po naše nálady.

Jeden dôležitý súbor reakcií sa týka absorpcie tuku prostredníctvom žlčových kyselín. Naše pečene robia tieto kyseliny, aby pomáhali tráviť tuky a vitamíny rozpustné v tukoch, keď cestujú tenkým črevom. Blízko konca tenkého čreva, mikróby premieňajú kyseliny na nové formy, ktoré môžu byť prospešné alebo škodlivé.

Nový výskum z University of Illinois identifikuje posledný zo sady mikrobiálnych génov zapojených do týchto konverzií.

„Lokalizácia týchto bakteriálnych génov umožní mechanistickým štúdiám určiť vplyv premeny žlčových kyselín na zdravie hostiteľa. Ak zistíme, že je to prospešná reakcia, je možné vyvinúť terapeutické stratégie na podporu produkcie týchto žlčových kyselín v gastrointestinálnom trakte, “hovorí Jason Ridlon, docent na oddelení vied o zvieratách U z I a zodpovedajúci autor nového článku v Črevné mikróby .

Mikróby produkujú enzýmy, ktoré prevracajú orientáciu troch hydroxylových skupín na molekulách žlčových kyselín. Ich preklopenie do rôznych konfigurácií preskupí molekuly kyseliny do foriem, ktoré môžu byť škodlivé alebo prospešné. Ridlon a ďalší vedci už identifikovali gény pre dva z týchto enzýmov, ale jeden bol stále neznámy.

Ak chcete nájsť chýbajúci gén, Ridlon a jeho spolupracovníci sa obzreli v čase. Predchádzajúci výskum spája prevrátenie konkrétnej hydroxylovej skupiny - jednej viazanej na miesto na molekule kyseliny známej ako uhlík -12 - s mikróbom nazývaným klostridium. paraputrificum .

"Vedeli sme z literatúry publikovanej pred niekoľkými desaťročiami, v ktorých druhoch bola táto funkcia hlásená. Potvrdili sme to v kmeni klostrídia paraputrificum ktoré máme v zbierke kultúry. Je známe, že táto funkcia je katalyzovaná niektorými enzýmami známymi ako reduktázy, “Hovorí Ridlon.

"Pomocou sekvencie genómu Clostridium paraputrificum , identifikovali sme všetky kandidátske reduktázy, skonštruoval gény do E. coli a určil, ktorá reduktáza je schopná prevrátiť polárnu skupinu na žlčové kyseliny, “dodáva.

Výskumný tím potom hľadal podobné sekvencie v ľudskom mikrobióme.

Podarilo sa nám identifikovať gén v mnohých bakteriálnych druhoch, o ktorých sa predtým nevedelo, že majú túto funkciu metabolizmu žlčových kyselín. To je užitočné pre výskumníkov ľudských mikrobiómov, pretože pole sa pohybuje smerom k snahe prepojiť funkciu s chorobou. Teraz poznáme presné sekvencie DNA, ktoré kódujú enzým, ktorý flipuje uhlík-12 žlčových kyselín, "

Jason Ridlon, Študujte zodpovedajúceho autora a docenta, Katedra vied o zvieratách, University of Illinois

Vedci zatiaľ neprišli na to, či je obrátenie hydroxylovej skupiny na uhlík-12 dobrá alebo zlá vec. V kategórii „dobré“ flip môže hrať úlohu pri detoxikácii škodlivých žlčových kyselín, ako sú kyselina deoxycholová (DCA) a lithocholová (LCA), chemikálie, o ktorých je známe, že poškodzujú DNA a spôsobujú rakovinu hrubého čreva, pečeň, a pažeráka. Ridlon však poznamenáva, že rámovanie „dobrý vs. zlý“ príliš zjednodušuje realitu.

„Aj keď máme tendenciu považovať DCA a LCA za„ zlé “, „kontext je veľmi dôležitý. Infekcia od Clostridium difficile (C. diff) zrejme koreluje s nízkymi hladinami DCA a LCA, napríklad takže tieto žlčové kyseliny sa zdajú byť ochranné pri predchádzaní nežiaducim kolonizátorom. Chronické vysoké hladiny DCA a LCA v dôsledku západného životného štýlu sú „zlé“ 'však, je to teda vyvažovací akt, "hovorí." Hlavným cieľom tohto výskumu je pokúsiť sa vytvoriť a udržiavať "Zlatovlásku zónu" žlčových kyselín - nie príliš veľa alebo príliš málo. "

Aj keď je stále čo sa učiť, Ridlon hovorí, že identifikácia a charakterizácia týchto nových mikrobiálnych génov zodpovedných za premenu žlčových kyselín je hlavným krokom vpred pre zdravie čriev.

• Včasné použitie biologických liekov sa odporúča u pacientov s luminálnou a fistulizujúcou Crohnovou chorobou
• Vedci používajú techniku ​​genómového sekvenovania na detekciu prítomnosti rôznych mikróbov