Atrasti žarnyno bakterijų baltymai, kurie veikia hormonus, medžiagų apykaitą ir kaulų sveikatą

Žmogaus žarnyne gyvena trilijonai mikroorganizmų, gaminančių medžiagas, kurios per kraują ir žarnyno nervų sistemą gali reguliuoti visų kūno organų veiklą. Tačiau mažai žinoma apie daugumos mūsų mikrobiomą sudarančių bakterijų poveikį.

Dabar tarptautinė mokslininkų komanda, vadovaujama Kopenhagos universiteto, nustatė įprastą bakterijos padermę, kuri galėtų atverti kelią visiškai naujos vaistų klasės kūrimui. Tyrimas, pavadintas „Žmogaus žarnyne paplitusių bakterijų gaminami polipeptidai pagerina graužikų metabolizmą“ paskelbtas žurnale „ Nature Microbiology“.

Ši bakterija gamina dvi baltymų molekules, kurios yra šiek tiek panašios į hormoną iriziną. Irizinas išsiskiria raumenyse fizinio aktyvumo metu ir atlieka svarbų vaidmenį riebalų metabolizme.

Atrasti signaliniai baltymai vadinami RORDEP1 ir RORDEP2. Jie veikia organizmo hormonų pusiausvyrą, taip pat svorį, kaulų tankį ir cukraus kiekį kraujyje.

„Nustatėme, kad RORDEP gaminančių bakterijų skaičius tarp žmonių gali skirtis net 100 000 kartų ir kad žmonės, kurių organizme yra daug šių bakterijų, paprastai turi mažesnį kūno svorį“, – sako Yong Fan, Novo Nordic fondo pagrindinių medžiagų apykaitos tyrimų centro docentas ir pagrindinis tyrimo autorius.

Svorio ir cukraus kiekio kraujyje reguliavimas

Tyrime tyrėjai aprašo, kaip RORDEP baltymai padidina organizmo hormonų, tokių kaip GLP-1 ir PYY, kurie padeda reguliuoti apetitą ir gliukozės kiekį, taip pat insulino, kuris reikalingas stabiliam cukraus kiekiui kraujyje palaikyti, kiekį. Tuo pačiu metu RORDEP baltymai slopina hormoną GIP, kuris gali prisidėti prie svorio augimo. Be to, šie baltymai tiesiogiai skatina riebalų deginimą.

„Eksperimentuose su žiurkėmis ir pelėmis, kurioms buvo suleistos RORDEP gaminančios bakterijos arba patys RORDEP baltymai, pastebėjome mažesnį svorio augimą ir mažesnį cukraus kiekį kraujyje, taip pat padidėjusį kaulų tankį. Tai džiugina, nes pirmą kartą mums pavyko nustatyti žarnyno bakterijų, kurios keičia mūsų hormoninę sudėtį, žemėlapį“, – sako Yong Fan.

Paradigmos pokytis gydant lėtines ligas

Tyrimai apie žarnyno bakterijų vaidmenį žmonių sveikatai paskatino Kopenhagos universiteto mokslininkus prieš dvejus metus, gavusius finansinę universiteto paramą, įkurti biotechnologijų įmonę „GutCRINE“.

Pirmieji klinikiniai tyrimai jau pradėti. Viename tyrime sveikiems dalyviams duodamos gyvos bakterijos, gaminančios RORDEP, siekiant ištirti jų poveikį žmogaus biologijai. Kitame tyrime nagrinėjamas RORDEP1 baltymo poveikis.

„Dabar fundamentinius tyrimus paverčiame klinikiniais tyrimais, siekdami išsiaiškinti, ar RORDEP gaminančios bakterijos ar patys RORDEP baltymai – natūralia ar chemiškai modifikuota forma – galėtų tapti naujos biologinių vaistų klasės, vadinamos farmakobiotikais, pagrindu“, – sako projekto vadovas ir vyresnysis tyrimo autorius profesorius Olufas Pedersenas iš Kopenhagos universiteto.

Jis priduria:

„Žvelgdami į 10–15 metų ateitį, siekiame išbandyti RORDEP gaminančių bakterijų potencialą tiek prevencijai, tiek gydymui. Norime išsiaiškinti, ar jos gali tapti naujos kartos probiotikais, naudojamais kaip maisto papildas, siekiant išvengti dažnų lėtinių ligų, ir ar modifikuotos formos RORDEP baltymai gali būti sukurti kaip būsimi vaistai nuo širdies ir kraujagyslių ligų, nutukimo, diabeto ir osteoporozės.“

Tyrimas atliktas bendradarbiaujant su Kopenhagos universiteto, Herlevo Gentofte ligoninės, Zelandijos universitetinės ligoninės, „Novo Nordisk A/S“, Danijos technikos universiteto, Steno diabeto centro ir Čongčingo medicinos universiteto (Kinija) mokslininkais.