Novi mikrobni geni, odgovorni za pretvorbo žolčnih kislin, so velik korak naprej za zdravje črevesja

Kot lastnik človeškega telesa, s seboj nosite trilijone mikrobov. Ti mikroskopski organizmi niso samo hitri; mnogi med njimi izvajajo bistvene kemične reakcije, ki uravnavajo vse od naše prebave do imunskega sistema do našega razpoloženja.

Pomemben sklop reakcij se nanaša na absorpcijo maščob z žolčnimi kislinami. Naša jetra proizvajajo te kisline, da pomagajo pri prebavi maščob in v maščobi topnih vitaminov, ko potujejo skozi tanko črevo. Blizu konca tankega črevesa, mikrobi pretvarjajo kisline v nove oblike, kar je lahko koristno ali škodljivo.

Nove raziskave Univerze v Illinoisu identificirajo zadnje v nizu mikrobnih genov, vključenih v te pretvorbe.

"Lociranje teh bakterijskih genov bo omogočilo mehanističnim študijam, da ugotovijo učinek pretvorbe žolčnih kislin na zdravje gostitelja. Če ugotovimo, da je to koristna reakcija, lahko se razvijejo terapevtske strategije za spodbujanje proizvodnje teh žolčnih kislin v prebavilih, "pravi Jason Ridlon, izredni profesor na oddelku za znanosti o živalih na U in I in ustrezni avtor novega članka v Črevesni mikrobi .

Mikrobi proizvajajo encime, ki obrnejo orientacijo treh hidroksilnih skupin na molekule žolčne kisline. Če jih združimo v različne konfiguracije, molekule kisline prerazporedimo v oblike, ki so lahko škodljive ali koristne. Ridlon in drugi znanstveniki so že identificirali gene za dva od teh encimov, ena pa še ni bila znana.

Če želite najti manjkajoči gen, Ridlon in njegovi sodelavci so se ozrli v preteklost. Prejšnje raziskave povezujejo obračanje določene hidroksilne skupine, ki je pritrjena na mesto na molekuli kisline, znano kot ogljik -12, z mikrobom, imenovanim klostridij paraputrificum .

"Iz literature, objavljene pred nekaj desetletji, smo vedeli, pri kateri vrsti je bila opisana ta funkcija. To smo potrdili pri sevu klostridija paraputrificum ki jih imamo v svoji kulturni zbirki. Znano je, da to funkcijo katalizirajo nekateri encimi, znani kot reduktaze, "Pravi Ridlon.

"Z uporabo zaporedja genoma Clostridium paraputrificum , opredelili smo vse kandidatne reduktaze, inženiral gene E. coli in ugotovili, katera reduktaza je lahko obrnila polarno skupino na žolčnih kislinah, "doda.

Raziskovalna skupina je nato iskala podobne sekvence v človeškem mikrobiomu.

Gen smo lahko identificirali pri številnih bakterijskih vrstah, za katere prej ni bilo znano, da imajo to funkcijo presnove žolčnih kislin. To je v pomoč raziskovalcem človeških mikrobiomov, ker se področje premika v smeri, da bi funkcijo povezali z boleznijo. Zdaj poznamo natančna zaporedja DNK, ki kodirajo encim, ki obrača ogljik-12 žolčnih kislin, "

Jason Ridlon, Dopisni avtor študije in izredni profesor, Oddelek za znanosti o živalih, Univerza v Illinoisu

Raziskovalci še niso ugotovili, ali je obračanje hidroksilne skupine pri ogljiku-12 dobra ali slaba stvar. V kategoriji "dobro", flip lahko igra vlogo pri razstrupljanju škodljivih žolčnih kislin, kot sta deoksiholna kislina (DCA) in litoholna kislina (LCA), kemikalije, za katere je znano, da poškodujejo DNK in povzročajo raka debelega črevesa, jetra, in požiralnik. Toda Ridlon ugotavlja, da okvir "dobro proti slabemu" poenostavlja resničnost.

"Čeprav DCA in LCA mislimo kot" slaba ", 'kontekst je zelo pomemben. Okužba z Clostridium difficile Zdi se, da (C. diff) korelira z nizkimi ravnmi DCA in LCA, na primer, zato se zdi, da so te žolčne kisline zaščitne pri preprečevanju neželenih kolonizatorjev. Kronične visoke ravni DCA in LCA zaradi zahodnega načina življenja so "slabe, 'vseeno, torej gre za izravnavo, "pravi." Glavni cilj te raziskave je poskušati vzpostaviti in vzdrževati "območje zlatolaska" žolčnih kislin - ne preveč ali premalo. "

Čeprav se je treba še veliko naučiti, Ridlon pravi, da je identifikacija in karakterizacija teh novih mikrobnih genov, odgovornih za pretvorbo žolčnih kislin, velik korak naprej za zdravje črevesja.

• Zgodnja uporaba bioloških zdravil je priporočljiva za bolnike z luminalno in fistulirajočo Crohnovo boleznijo
• Raziskovalci uporabljajo genomsko tehniko sekvenciranja za odkrivanje prisotnosti različnih mikrobov