Odstranění jediného genu z bakterií střev bylo zjištěno, že mění metabolismus hostitele

Anonim

Odstranění jediného genu z bakterií střev bylo poznamenáno, že mění metabolismus hostitele

Biologie

Michael Irving

18. července 2018

Výzkumníci zjistili, že odstranění jednoho genu z druhů bakterií střev může mít dramatické účinky v metabolismu hostitele (Credit: AnatomyInsider / Depositphotos)

Bakterie, které nazývají váš střevní domov, mohou mít obrovský dopad na vaše celkové zdraví, ale přesně, jak to dělají chyby, je web, který stále ještě není rozprostřen. Vědci na Harvardské lékařské škole vymazali jeden gen z jednoho druhu střevních bakterií a zjistili, že mění metabolismus hostitele a snižuje jejich přírůstek hmotnosti.

V posledních letech se vědci podíleli na intestinálním mikrobiómu člověka ve své pravděpodobnosti vzniku cukrovky, obezity, roztroušené sklerózy, Alzheimerovy choroby a dokonce deprese, ale je těžké zjistit, které bakterie jsou zodpovědné za jaké účinky, a jak je spouštějí.

Pro novou studii se výzkumníci zaměřili na jediný aspekt střevního prostředí a zkoumali, jak se mohou bakterie změnit, aby ovlivnily metabolismus hostitele. Dotčený aspekt je skupina látek nazývaných žlučové kyseliny a nerovnováha v těchto látkách má za to, že přispívá k obezitě. Číňkové bakterie mohou buď pomoci nebo bránit této rovnováze tím, že se na tyto kyseliny chovají, pomocí enzymů známých jako hydrolázy ze žlučových solí.

"Předchozí výzkum ukázal, že tyto hydrolázy hrají důležitou roli při regulaci metabolismu hostitele, ale nikoliv přesně, " říká Sloan Devlin, hlavní autor studie. "Vzali jsme nový přístup k pochopení role těchto enzymů kontrolou aktivity selektivní hydrolázy soli žlučových kyselin v myších střevinách."

Za tímto účelem spolupracoval tým s druhem Bacteroides thetaiotaomicron, který metabolizuje některé žlučové soli. Tím, že odstraní jeden gen, vytvořili jednu skupinu bakterií tak, aby nedokázali metabolizovat ty žlučové soli, a potom zavedli kolonii do myší, která v jejich střevě neměla žádné jiné bakteriální kmeny. Udělali to isté s přírodním B.thetaiotaomikronem a porovnali účinky obou skupin na metabolismus hostitelských myší.

Jak se očekávalo, myši obsahující upravené bakterie měly mnohem vyšší hladiny žlučových solí, protože nebyly metabolizovány. Vědci pak obrátili svou pozornost na to, jaké účinky měly tyto extra žlučové soli na myši samotné. Zajímavé je, že ti, kteří kolonizovali geneticky upravenými bakteriemi, získali méně váhy než kontrolní myši, měli nižší hladinu tuku a cholesterolu v krvi a játrech a rychleji metabolizovali tuky na energii.

"Předchozí práce ukázala, že mikrobiom jako celek ovlivňuje metabolismus, ale naše práce poskytuje mnohem reduktivnější pohled, " říká Devlin. "Tím, že ukazuje, že odstranění jednoho genu vede k následným změnám v metabolismu hostitele, vytvoříme tento konkrétní gen jako potenciální cíl pro budoucí vývoj léků a poskytne krok k lepšímu pochopení toho, jak microbiom ovlivňuje metabolismus.

Metabolismus nebyl jedinou věcí, která byla ovlivněna. Po provedení genetické analýzy objevily týmy změny v genech souvisejících s cirkadiánním rytmem a imunitní odpovědí, což naznačuje, že žlučová kyselina má mnohem větší škálu účinků v těle.

Výzkum byl publikován v časopise eLife .

Zdroj: eLife Sciences

Výzkumníci zjistili, že odstranění jednoho genu z druhů bakterií střev může mít dramatické účinky v metabolismu hostitele (Credit: AnatomyInsider / Depositphotos)