A jó bélbaktériumok sokfélesége egészségessé tesz minket
A HZI Braunschweig kutatói butirátképző baktériumcsoportokat azonosítanak a bél mikrobiomjában. A butirát a bélsejtek fő energiaforrása.
A rövid láncú zsírsav-butirátot a bélbaktériumok alkotják, és ez a bélsejtek fő energiaforrása. Fontos tényező az emberek egészségének megőrzésében, mivel erősíti a bélhámot és stabilizálja a helyi immunrendszert. A krónikus butiráthiány olyan betegségekhez kapcsolódik, mint a 2-es típusú cukorbetegség, az elhízás és a szív- és érrendszeri betegségek. A zsírsav és az azt termelő baktériumok tehát a jelenlegi mikrobiómák kutatásának középpontjába kerültek, amelyek eddig főleg az egyes baktériumtípusok vizsgálatára összpontosítottak. A Helmholtz Infekciókutató Központ (HZI) tudósai most olyan munkafolyamatot dolgoztak ki, amely lehetővé teszi a butirátot előállító bélbaktériumok sokféleségének feltárását, és ezáltal a komplex baktériumközösségek teljes butiráttermelő potenciáljának kutatását. A kutatók képesek voltak kimutatni, hogy átlagosan több mint 20 különböző butirátképző faj található az ember belében, amelyek célzottan képesek alkalmazkodni a különböző környezeti feltételekhez az emberi egészség egészének fenntartása érdekében.
A butirát szabályozza az immunológiai védekezést is
Az ételeinkből származó szálakat a vastagbélben a helyi baktériumközösség lebontja, többek között rövid láncú zsírsavakká. A bélflóra olyan energiaforrást biztosít az emberi test számára, amelyet saját erőforrásaival nem tud felhasználni. A bél hámsejtjeinek energia-anyagcseréjének több mint 70 százalékát ezek a zsírsavak fedezik. A bélsejtek legfontosabb energiaforrása a butirát - a vajsav sója. A mikroorganizmusok által előállított butirát elengedhetetlen az egészségünk megőrzéséhez. A bélsejtek táplálásán túl a bél immunológiai védekezőképességét is ellenőrzi, és a szervezet egészében különböző anyagcsere útvonalakat is befolyásol, például a májban vagy az agyban.
A HZI kutatói olyan kapcsolómolekulákat fedeznek fel, amelyek blokkolják a téves immunválaszt és ezáltal gyengítik a bél gyulladásos reakcióit.
Betegsé teheti a butiráthiányt?
Egészségfejlesztő hatásuk miatt a butirátképző baktériumközösségek állnak a jelenlegi mikrobiomkutatások középpontjában. A kutatók jobban meg akarják érteni biológiai sokféleségüket és ökológiájukat a belek különböző területein. „A krónikus butiráthiány különböző publikációkban olyan betegségek előfordulásához kapcsolódik, mint a 2-es típusú cukorbetegség, az elhízás vagy a szív- és érrendszeri betegségek. Ez növeli a bélben lévő fertőző betegségek kockázatát is ”- mondja dr. Marius Vital, a HZI "Mikrobiális kölcsönhatások és folyamatok" munkacsoportjának tudósa.
"A bélben lévő butiráttermelő közösség sok baktériumtörzsből áll, és biokémiailag sokszínű csoportot alkot" - mondja Vital. „Sokféle baktériumról van szó, főleg különféle Firmicutes és néhány Bacteriodetes. A bél teljes baktériumközösségének funkcionális hatékonyságát azonban gyakran elhanyagolják, ami megnehezíti a butirátképzés átfogó elemzését. "
A tudósok fejlesztik a munkafolyamatot
A HZI kutatói tudományos munkájuk során most kidolgoztak egy munkafolyamatot a butirátképzők összetételének számszerűsítésére és azonosítására, valamint biokémiai és taxonómiai sokszínűségük elemzésére. Az adatok elemzéséhez a kutatók különféle nyilvánosan elérhető adatsorozatokból gyűjtötték össze a különféle betegségekben, például cukorbetegségben, elhízásban vagy májcirrózisban szenvedő betegek adatait. Ily módon a kutatók képesek voltak azonosítani ennek a funkcionális baktériumközösségnek a legfontosabb ökológiai jellemzőit, és fontos információkat szerezhettek az emberi egészségben betöltött szerepükről.
Sok baktérium termeli a fontos zsírsavat
A HZI kutatói azt találták, hogy fejenként a bélflóra átlagosan több mint 20 baktériumtípus képes butirátot képezni. "Vizsgálataink kimutatták, hogy sok baktérium termeli a számunkra oly fontos zsírsavakat" - mondja Marius Vital. "A butirátképző baktériumok ezen sokféle változata segít fenntartani a bél mikrobiomjának funkcionális stabilitását a mindennapi életben, és csökkenti az olyan főbb zavarokat is, mint az antibiotikum-kezelés." növekedés - összehasonlítva a húst tartalmazó élelmiszerek túlzott fogyasztásával. Megerősíthető továbbá, hogy a butirátképző baktériumok hiánya különféle gyakori betegségekkel, például cukorbetegséggel, érelmeszesedéssel vagy elhízással jár.
A HZI kutatóinak eredményei a jövőben segíthetnek egyénileg adaptált gyógyszerek kifejlesztésében az úgynevezett funkcionális dysbiosis megelőzésére - az egészséget elősegítő funkció hiányára, amelyet különböző típusú baktériumok végezhetnek -, és ezáltal csökkenthetik a betegségek előfordulását. (idw, piros)