Кишечник и сердце

Как хорошие кишечные бактерии помогают снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний

Анна Юдина, «Научная Россия»

Ученые обнаружили, что одна из полезных бактерий, обнаруженных в кишечнике человека, обладает преимуществом, которое до сих пор не было признано: может снизить риск сердечных заболеваний, сообщает пресс-релиз Ohio State University How good gut bacteria help reduce the risk for heart disease.

Статья Kountz et al. MtcB, a member of the MttB superfamily from the human gut acetogen Eubacterium limosum, is a cobalamin-dependent carnitine demethylase опубликована в The Journal of Biological Chemistry – ВМ.

Активность бактерий в кишечнике снижает выработку химического вещества, связанного с развитием закупорки артерий. После производства в кишечнике химическое вещество попадает в кровоток и в печень, где переходит в наиболее вредную форму.

Исследователи из Университета штата Огайо проследили поведение бактерий, способных улучшать здоровье человека. По сути эти микробы конкурируют с вредными бактериями за доступ к тем же питательным веществам в кишечнике – и если хорошие бактерии выигрывают, они могут предотвратить проблемы со здоровьем, которые возникают в результате неправильного усвоения пищи.

Впереди еще много работы, но ученые видят потенциал для использования этого микроба, Eubacterium limosum, в будущем в терапевтических целях. Предыдущие исследования уже показали, что бактерия «хорошая», потому что она успокаивает воспаление в кишечнике.

«За последнее десятилетие стало очевидным, что бактерии в кишечнике человека во многом влияют на наше здоровье. Микроб, который мы изучали, влияет на здоровье, не давая проблемному соединению стать хуже, – сказал Джозеф Кржицки – профессор микробиологии в Огайо. – Слишком рано говорить, может ли эта бактерия иметь терапевтическую ценность. Но это то, к чему мы стремимся».

Химическое вещество, связанное с закупоркой артерий, которое характеризует атеросклероз, называется триметиламин, или ТМА. Оно образуется в процессе обмена веществ, когда некоторые кишечные микробы – как правило, бактерии, считающиеся бесполезными для человека – взаимодействуют с определенными питательными веществами из пищи. Среди этих питательных веществ – L-карнитин, химическое соединение, содержащееся в мясе и рыбе, которое также используется в качестве пищевой добавки для улучшения восстановления после тренировки.

Кржицки и его коллеги обнаружили, что E.limosum взаимодействует с L-карнитином в кишечнике по-другому, и это взаимодействие исключает роль L-карнитина в выработке TMA (другие питательные вещества также участвуют в выработке TMA в кишечнике).

Исследователи связывают полезное поведение бактерий с белком, называемым MtcB – ферментом, который отрезает определенные молекулы от соединений, чтобы помочь бактериям генерировать энергию и выживать. Процесс называется деметилированием и включает удаление одной метильной группы – атома углерода, окруженного тремя атомами водорода, – для изменения структуры или функции соединения.

«Бактерия делает это в своих собственных интересах, но имеет побочный эффект снижения токсичности ТМА, – сказал Кржицки. – До настоящего времени единственные известные микробные реакции в кишечнике с L-карнитином включали превращение его в плохую форму. Мы обнаружили, что бактерия, которая, как известно, является полезной, может удалить метильную группу и отправить полученный продукт по другому пути во избежание вредных соединений в процессе».

В этих взаимодействиях L-карнитин функционирует как субстрат для роста – соединение, потребляемое организмом для жизни и роста, а также мишень для ферментативной активности. В ходе исследования ученые кормили культуры E. limosum ассортиментом потенциальных субстратов, включая L-карнитин. Только когда L-карнитин был предложен, микроб синтезировал белок MtcB специально для отщепления метильной группы L-карнитина – по сути, MtcB является частью естественного способа потребления питательных веществ бактериями.

Кржицки сказал, что обнаружение этой существенной пользы для здоровья у одного из видов кишечных бактерий предполагает, что еще многое предстоит узнать о том, как кишечные бактерии могут влиять на процессы, связанные с метаболизмом человека.

«MtcB является частью семейства белков с тысячами представителей, которые могут использовать различные соединения и изменять питательные вещества, которые бактерии потребляют в кишечнике, – сказал он. – Эти белки могут вести себя очень похоже химически, но использование разных соединений, очевидно, может привести к большим изменениям в биологии».

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru