Ergotionein spodbuja rast koristnih bakterij in zavira nastanek rakotvornih snovi v črevesju.

Mednarodna ekipa pod vodstvom laboratorija Hatzios (Broad Institute in Harvard–MGH) je pokazala, da si črevesne komenzale v človeškem črevesju v anaerobnih (brez kisika) pogojih izmenjujejo običajni prehranski antioksidant ergotionein (EGT) za oskrbo z energijo. Študija je objavljena v reviji Cell Host and Microbe.

Kako je študija potekala?

• In vitro modeli: izolirane kulture ključnih predstavnikov dveh velikih debel – Clostridium symbiosum in Bacteroides fragilis – so v gojišču vsebovale le ergotionein kot »edini« antioksidant.
• Navzkrižno hranjenje: Ko so seve gojili skupaj, so ugotovili, da en sev pretvori EGT v bolj dostopne presnovke (npr. piruvat in kratkoverižne maščobne kisline), ki jih nato prevzame drugi sev, kar obema omogoča proizvodnjo ATP v odsotnosti O₂.
• Kontrolni poskusi: Niti C. symbiosum niti B. fragilis sama nista mogla učinkovito rasti na gojišču, ki je vsebovalo EGT, medtem ko sta v paru pokazala dvakratno povečanje proizvodnje ATP in celične biomase.

Ključne ugotovitve

1. Vloga ergotioneina: Ta antioksidant, ki ga najdemo v gobah, fižolu in polnozrnatih žitih, ni le zaščitni, temveč tudi energijski substrat za pogoste črevesne bakterije.
2. Izboljšano anaerobno dihanje: Navzkrižno hranjenje je povečalo aktivnost fermentacijskih in regeneracijskih poti NAD⁺, ki so ključne za preživetje v kolonskem okolju s pomanjkanjem kisika.
3. Stabilnost skupnosti: Izmenjava EGT krepi strukturno stabilnost mikrobne skupnosti s preprečevanjem prevlade patobiontov in spodbujanjem proizvodnje koristnih metabolitov (SCFA).

Avtorji ugotavljajo, da je bila presnovna pot ergotioneina pogostejša pri bolnikih s kolorektalnim rakom, kar lahko kaže na povezavo med presnovo mikrobov ergotioneina in patogenezo tumorja. To odpira možnosti za uporabo zaviralcev encimov ali prehranskih sprememb (npr. povečano uživanje živil, bogatih z ergotioneinom, kot so gobe in stročnice), za modulacijo mikrobiote v terapevtske namene.

Zdravstvene posledice

• Prehranska ekologija: Poleg prehranskih vlaknin delujejo tudi prehranski antioksidanti kot dragoceno gorivo za "dobre" mikrobe, kar povečuje njihov prispevek k proizvodnji kratkoverižnih maščobnih kislin in imunski modulaciji.
• Novi prebiotiki: Ergotionein in njegovi derivati bi lahko postali ciljno usmerjeni prebiotiki, ki bi lahko "polnili" koristne anaerobe in preprečili disbiozo.
• Terapevtske implikacije: Z manipulacijo razpoložljivosti EGT v prehrani je mogoče izboljšati presnovno zdravje, zmanjšati vnetje in okrepiti delovanje črevesne pregrade.

"Prvič smo pokazali pravi mehanizem navzkrižnega hranjenja z antioksidanti, ki pomaga pri proizvodnji energije v anaerobnih predelih črevesja," pravi glavni avtor Ze Zhou.

Avtorji poudarjajo tri ključne točke:

1. Ergotionein kot presnovni »most«
   »Prvič smo pokazali, da ergotionein ne deluje le kot antioksidant, temveč postane tudi vir energije za anaerobne bakterije in krepi njihovo populacijo v debelem črevesu.«

2. Povezava s preprečevanjem kolorektalnega raka
   »Okrepljena mikrobna skupnost proizvaja več kratkoverižnih maščobnih kislin, kot je butirat, za katerega je znano, da ščiti epitelij debelega črevesa in zavira rast tumorjev,« dodaja soavtorica prof. Maria Gonzalez.

3. Možnosti za prebiotično terapijo
   »Nadaljnje raziskave bodo omogočile razvoj ciljno usmerjenih prebiotikov na osnovi ergotioneina, ki bi lahko dopolnili trenutne strategije za presejanje in preprečevanje kolorektalnega raka,« zaključuje dr. Ze Zhou.

To delo utira pot novi generaciji prebiotikov, ki temeljijo na naravnih antioksidantih in lahko "zaženejo" notranjo bioenergetiko mikrobioma in izboljšajo zdravje gostitelja.