Вплив мікробіому на метаболізм порівняли з роллю печінки

Вчені з Корнеллського університету оцінили вплив кишкової мікрофлори на метаболізм амінокислот. Експерименти проводилися на модельних мишах в на зразках донорських фекалій. Ідентифікація генів, які відповідають за участь бактерій у метаболізмі амінокислот, проводилася за допомогою CRISPR-Cas9.

Концентрації амінокислот у просвіті кишечника значно відрізнялися у мишей з мікробіотою та без неї, особливо амінокислот було менше у нижніх відділах, тому автори припустили, що представники мікрофлори кишечника споживають ці метаболіти.

Аналіз життєдіяльності близько сотні видів мікроорганізмів, які найчастіше зустрічаються в шлунково-кишковому тракті здорової людини, показав низку закономірностей. Наприклад, виявилося, що штами бактерій одного роду зазвичай метаболізують амінокислоти схожим чином. При цьому одні амінокислоти швидко утилізуються багатьма видами бактерій, а інші лише окремими мікроорганізмами і з меншою ефективністю.

Чим ефективніше проходив процес утилізації, тим менше амінокислот було у зразку. Тож дослідники вирішили, що мікрофлора активно задіяна у підтримці гомеостазу амінокислот організмі людини.

Від кишкових бактерій, що утилізують амінокислоти, залежить вміст останніх не лише у кишечнику, а й у сироватці крові. Своєю чергою, концентрація циркулюючих амінокислот визначає гомеостаз в інших органах тіла та тканинах. Зокрема, за словами авторів роботи, метаболізм кишкових амінокислот впливає на гомеостаз глюкози в організмі через регуляцію периферичного синтезу серотоніну. Йдеться про триптофан, від якого залежить синтез цього нейромедіатора.

З урахуванням цих результатів дослідники порівнюли активність кишкової мікробіоти з роботою печінки. Зараз вони розробляють підходи до управління кишковими бактеріями і регуляцією ферментів, які вони продукують.

Препарати, мішенню яких стануть окремі штами бактерій або конкретні бактеріальні гени, потенційно можуть використовуватися як ліки проти цілої низки захворювань ШКТ та метаболічних розладів.