Odkrite beljakovine črevesnih bakterij, ki vplivajo na hormone, presnovo in zdravje kosti

V človeškem črevesju živijo bilijoni mikroorganizmov, ki proizvajajo snovi, ki lahko uravnavajo delovanje vseh organov v telesu prek krvnega obtoka in črevesnega živčnega sistema. Vendar pa je o učinkih večine bakterij, ki sestavljajo naš mikrobiom, znanega le malo.

Mednarodna ekipa znanstvenikov pod vodstvom Univerze v Københavnu je zdaj identificirala pogost sev bakterije, ki bi lahko utrl pot povsem novemu razredu zdravil. Študija z naslovom »Polipeptidi, ki jih proizvajajo pogoste bakterije v človeškem črevesju, izboljšujejo presnovo pri glodavcih« je objavljena v reviji Nature Microbiology.

Ta bakterija proizvaja dve beljakovinski molekuli, ki sta nekoliko podobni hormonu irisinu. Irisin sproščajo mišice med telesno aktivnostjo in ima vlogo pri presnovi maščob.

Odkrita signalna proteina se imenujeta RORDEP1 in RORDEP2. Vplivata na hormonsko ravnovesje v telesu, pa tudi na težo, gostoto kosti in raven sladkorja v krvi.

"Ugotovili smo, da se število bakterij, ki proizvajajo RORDEP, lahko med ljudmi razlikuje za kar 100.000-krat in da imajo ljudje z visokimi ravnmi teh bakterij običajno nižjo telesno težo," pravi Yong Fan, izredni profesor na Centru za raziskave osnovnega metabolizma fundacije Novo Nordic in glavni avtor študije.

Uravnavanje telesne teže in krvnega sladkorja

V študiji raziskovalci opisujejo, kako beljakovine RORDEP povečajo raven telesnih hormonov, kot sta GLP-1 in PYY, ki pomagajo uravnavati apetit in raven glukoze, ter inzulina, ki je potreben za vzdrževanje stabilne ravni sladkorja v krvi. Hkrati beljakovine RORDEP zavirajo hormon GIP, kar lahko prispeva k povečanju telesne teže. Poleg tega te beljakovine neposredno pospešujejo kurjenje maščob.

»V poskusih na podganah in miših, ki so jim injicirali bodisi bakterije, ki proizvajajo RORDEP, bodisi same beljakovine RORDEP, smo opazili manjše povečanje telesne teže in nižjo raven sladkorja v krvi ter povečano gostoto kosti. To je vznemirljivo, saj smo prvič preslikali črevesne bakterije, ki spreminjajo našo hormonsko sestavo,« pravi Yong Fan.

Paradigmatski premik pri zdravljenju kroničnih bolezni

Raziskave o vlogi črevesnih bakterij pri zdravju ljudi so znanstvenike z Univerze v Københavnu pred dvema letoma s finančno podporo univerze pripeljale do ustanovitve biotehnološkega podjetja GutCRINE.

Prva klinična preskušanja so se že začela. V eni študiji zdravim udeležencem dajejo žive bakterije, ki proizvajajo RORDEP, da bi preučili njihov vpliv na človeško biologijo. Druga študija preučuje učinek beljakovine RORDEP1.

»Zdaj prevajamo temeljne raziskave v klinične študije, da bi ugotovili, ali bi bakterije, ki proizvajajo RORDEP, ali sami proteini RORDEP – v naravni ali kemično spremenjeni obliki – lahko tvorili osnovo za nov razred bioloških zdravil, znanih kot farmacevtski pripravki,« pravi profesor Oluf Pedersen z Univerze v Københavnu, vodja projekta in glavni avtor študije.

Dodaja:

»V prihodnjih 10–15 letih si prizadevamo preizkusiti potencial bakterij, ki proizvajajo RORDEP, tako za preprečevanje kot za zdravljenje. Želimo ugotoviti, ali lahko postanejo probiotiki naslednje generacije, ki se uporabljajo kot prehransko dopolnilo za preprečevanje pogostih kroničnih bolezni, in ali se lahko beljakovine RORDEP v spremenjeni obliki razvijejo v prihodnja zdravila za srčno-žilne bolezni, debelost, sladkorno bolezen in osteoporozo.«

Študija je bila izvedena v sodelovanju z znanstveniki z Univerze v Københavnu, bolnišnice Herlev Gentofte, univerzitetne bolnišnice Zealand, podjetja Novo Nordisk A/S, Tehnične univerze Danske, centra za sladkorno bolezen Steno in medicinske univerze Chongqing (Kitajska).