Tyrimas parodo, kaip žarnyno mikrobai apdoroja steroidus, naudodami vidurių pūtimą

Tyrimas parodo, kaip žarnyno mikrobai apdoroja steroidus, naudodami vidurių pūtimą

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Pasirodo, vidurių pūtimas gali būti ne tik nepatogus ar juokingas: kai kurių žarnyno bakterijų išskiriamos dujos skatina kitas žarnyno bakterijas gaminti hormoną, susijusį su nėštumu ir FDA patvirtintu gydymu pogimdyminei depresijai, remiantis nauju tyrimu, kuriam vadovavo Harvard Medical. Mokyklos mokslininkai.

Darbas parodo, kaip žarnyno bakterijos iš tulžyje esančių steroidų gali gaminti naujus hormonus ir taip veikti kaip endokrininis organas. Šis tyrimas papildo vis didėjantį būdų, kaip žarnyno mikrobiota gali paveikti žmogaus biologiją ir sveikatą, sąrašą. Tyrimas taip pat pateikia naujų įrodymų, kad gydytojai vieną dieną galėtų gydyti arba užkirsti kelią tam tikroms psichikos sveikatos sąlygoms, manipuliuodami žarnyno mikrobioma.

Išvados buvo paskelbtos gegužės 24 d Ląstelė.

„Nors visuotinai žinoma, kad žarnyno sveikata yra svarbi mūsų bendrai gerovei, vis dar atskleidžiama, kaip mūsų virškinimo trakte esančios bakterijos sąveikauja tarpusavyje ir su mūsų pačių ląstelėmis, kad paveiktų mūsų psichinę sveikatą“, – sakė pirmoji autorė Megan. McCurry, kuris atliko darbą kaip magistrantas ir doktorantūros bendradarbis Sloan Devlin laboratorijoje Blavatnik institute HMS.

„Šis darbas atskleidžia, kaip tam tikros žarnyno bakterijos atlieka cheminę transformaciją, kuri gamina steroidą, kuris gali turėti įtakos moterų sveikatai ir pogimdyminei depresijai.”

Klaidos, gaminančios narkotikus

Dirbdami su laboratoriniais patiekalais ir su pelėmis, McCurry ir jo kolegos žmogaus virškinimo trakte aptiko dviejų rūšių bakterijų – Gordonibacter pamelaeae ir Eggerthella lenta – kurios gali modifikuoti steroidus. Jie taip pat nustatė, kad ši cheminė modifikacija vyksta priešinga kryptimi, nei žmogaus ląstelės gamina steroidus.

„Mūsų ląstelės gamina steroidus tik oksidacine kryptimi, tai yra, praranda elektronus, o mes parodėme, kad žarnyno bakterijos gali judėti atvirkštine kryptimi, vadinamos redukcija arba įgyti elektronų, todėl bakterijų transformacija yra unikali“, – sakė Devlinas.

Grupė nustatė, kad bakterijos gali pakeisti tulžyje esančius kortikoidus – steroidus, kurie vaidina svarbų vaidmenį imuninėje funkcijoje ir metabolizme. Bakterijos paverčia juos progesterono dariniais, kurie yra lytiniai hormonai ir neurosteroidai, kurie veikia smegenis ir nervų sistemą.

„Mes žinome, kad žmogaus kūnas gamina progesteroną antinksčiuose, placentoje ir kiaušidėse. Mūsų darbas rodo, kad mikrobiomas veikia kaip papildomas endokrininis organas”, – sakė Devlinas, HMS biologinės chemijos ir molekulinės farmakologijos docentas ir vyresnysis autorius. studijuoti.

Devlinas ir komanda išsiaiškino, kad vienas iš progesterono darinių, kurį gamina žarnyno bakterijos, yra alopregnanolonas, taip pavadintas prieš šimtmetį, nes organizmas jį gamina nėštumo metu.

Bendradarbiaudama su Andrea Edlow, Masačusetso bendrosios ligoninės HMS akušerijos, ginekologijos ir reprodukcinės biologijos docentu, komanda ištyrė alopregnanolono gamybą nėštumo metu.

Išanalizavus tyrimo dalyvių išmatų mėginius, paaiškėjo, kad trečiąjį nėštumo trimestrą moterys ne tik turėjo 100 kartų didesnį alopregnanolono kiekį, bet ir turėjo daugiau genetinių dviejų žarnyno bakterijų pėdsakų nei moterys, kurios nebuvo nėščios. Išvados rodo, kad žarnyno bakterijos prisideda prie alopregnanolono gamybos nėštumo metu.

Mokslininkai susiejo žemą alopregnanolono kiekį su pogimdymine depresija ir kitais nuotaikos ir psichikos sutrikimais, o alopregnanolonas naudojamas kaip FDA patvirtintas vaistas, žinomas kaip breksanolonas, skirtas gydyti pogimdyminę depresiją.

Atsižvelgdami į tai, Devlinas ir kolegos nori išplėsti savo išmatų mėginių tyrimą, kad galėtų stebėti dalyvius per pirmąjį, antrąjį ir trečiąjį trimestrą bei po gimdymo ir sužinoti, kam išsivysto pogimdyminė depresija.

Tikslas yra geriau suprasti, ar žarnyno bakterijos prisideda prie alopregnanolono kiekio padidėjimo nėštumo metu ir padidina pogimdyminės depresijos riziką arba apsaugo nuo jos.

Jei mokslininkai rastų poveikį, „kaip bendruomenė galėtume pagalvoti apie mikrobiomą nukreiptą gydymą neurologinėms ligoms, tokioms kaip depresija“, – sakė Devlinas.

Už chemijos

Tyrėjai taip pat atskleidė, kaip šios dvi bakterijos atlieka savo chemines transformacijas.

Pirma, jie identifikavo veikiančius genus. Antra, jie išsiaiškino, kad G. pamelaeae ir E. lenta bakterijoms reikia vandenilio – vienos iš dujų, kurias gamina kitos mūsų virškinimo trakto bakterijos virškindamos maistą.

„Dujų poveikis bakterijų metabolizmui buvo iš esmės nepastebėtas, greičiausiai todėl, kad jų tyrimas laboratorijoje yra labai sunkus“, – sakė ji. „Mūsų darbas rodo, kad gali būti ir kitų žarnyno bakterijų procesų, kuriuos iš esmės paveikia vidurių pūtimas.

Komanda tikisi, kad darbas parodys, kad žarnyno bakterijų atliekama chemija turi įtakos žmonių sveikatai ir elgesiui, šiuo atveju nėštumo metu.

„Prieš mūsų darbą vyravo supratimas, kad šeimininkas gamina steroidus; mikrobiomas nebuvo pokalbio dalis”, – sakė Devlinas. „Tikimės, kad šis darbas įtikins žmones, kad žarnyno bakterijos modifikuoja steroidus ir gamina molekules, kurios gali paveikti šeimininko funkcijas, įskaitant nuotaiką ir elgesį.