Темная материя микробов может влиять на уровень холестерина в организме человека

В самых темных частях мира, где свет не может заслонить непостижимую щедрость звезд, Погляди. По-прежнему меньше пятнышек, освещающих вселенную, чем бактерий в мире, скрытый от глаз, целая вселенная внутри одного человеческого кишечника.

Известны многие виды, нравиться Кишечная палочка , но многое другое, иногда называют «темной материей микробов», "оставаться неуловимым.

<цитата>

Мы знаем, что это там, из-за того, как это влияет на окружающие ».

Дуг Кенни, доктор философии кандидат в Высшую школу искусств и наук

Кенни является одним из первых авторов нового исследования в Клеточный хозяин и микроб Это немного освещает микробную темную материю:вид кишечных бактерий, которые могут влиять на уровень холестерина у людей.

«Метаболизм холестерина этими микробами может играть важную роль в снижении концентрации холестерина в кишечнике и сыворотке крови, непосредственно влияющие на здоровье человека, "сказала Эмили Бальскус, профессор химии и химической биологии Гарвардского университета и соавтор с Рамником Ксавьером, основной член Broad, содиректор Центра информатики и терапии Массачусетского технологического института и исследователь Массачусетской больницы общего профиля. Недавно обнаруженные бактерии могут однажды помочь людям управлять уровнем холестерина с помощью диеты. пробиотики, или новые методы лечения, основанные на индивидуальных микробиомах.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), в 2016 г. более 12 процентов взрослых в Соединенных Штатах в возрасте от 20 лет и старше имели высокий уровень холестерина, фактор риска для основной причины смерти в стране:болезни сердца. Только половина из этой группы принимает лекарства, такие как статины, для контроля уровня холестерина; в то время как такие препараты являются ценным инструментом, они не работают для всех пациентов и, хотя и редко, может иметь побочные эффекты.

"Мы не ищем серебряную пулю для решения сердечно-сосудистых заболеваний, "Кенни сказал:"но есть еще один орган, микробиом, еще одна действующая система, которая могла бы регулировать уровень холестерина, о которой мы еще не думали ».

Лагуна сточных вод свиней

С конца 1800-х гг. ученые знали, что что-то происходит с холестерином в кишечнике. За десятилетия работа постепенно приближалась к ответу. Одно исследование даже нашло доказательства существования бактерий, потребляющих холестерин, в отстойнике для свиней. Но эти микробы предпочли жить в свиньях, не люди.

Предыдущие исследования похожи на дело с уликами (одна лаборатория 1977 года даже выделила контрольный микроб, но образцы были потеряны). Одна важная подсказка - копростанол, побочный продукт метаболизма холестерина в кишечнике. "Поскольку микроб лагуны сточных вод свиней также образовал копростанол, "сказал Бальскус, "мы решили определить гены, ответственные за эту активность, надеясь, что мы сможем найти похожие гены в кишечнике человека ».

Тем временем, Дамиан Плихта, ученый-вычислитель из Института Броуда и соавтор с Кенни, искали подсказки в наборах данных о людях. Сотни видов бактерий, вирусы и грибки, обитающие в кишечнике человека, еще предстоит изолировать и описать, он сказал. Но так называемая метагеномика может помочь исследователям обойти следующий шаг:вместо того, чтобы сначала определить местонахождение определенного вида бактерий, а затем выяснить, на что он способен, они могут анализировать богатство генетического материала, обнаруженного в микробиомах человека, чтобы определить, какие возможности эти гены кодируют.

Плихта сравнил массивные данные генома микробиома с образцами стула человека, чтобы определить, какие гены соответствуют высоким уровням копростанола. "Из этого огромного количества корреляций, " он сказал, «мы сосредоточили внимание на нескольких потенциально интересных генах, за которыми мы могли бы следить». Тем временем, после того, как Бальскус и Кенни секвенировали весь геном потребляющей холестерин бактерии свиней, они собрали данные и обнаружили похожие гены:сигнал о том, что они приближаются.

Человеческая связь

Затем Кенни еще больше сузил круг поиска. В лаборатории, он вставил каждый потенциальный ген в бактерии и проверил, какие ферменты превращают холестерин в копростанол. В итоге, он нашел лучшего кандидата, который команда назвала геном метаболизма стероидов в кишечнике (IsmA).

«Теперь мы можем соотнести наличие или отсутствие потенциальных бактерий, у которых есть эти ферменты, с уровнями холестерина в крови, собранными у тех же людей, - сказал Ксавьер. Используя наборы данных о микробиоме человека из Китая, Нидерланды и США, они обнаружили, что у людей, несущих ген IsmA в своем микробиоме, уровень холестерина в стуле на 55–75 процентов ниже, чем у людей без него.

"Те, у кого есть эта ферментативная активность, в основном имеют более низкий уровень холестерина, "Сказал Ксавьер.

Открытие, Ксавьер сказал:может привести к появлению новых терапевтических средств - таких как «биотический коктейль» или прямая доставка ферментов в кишечник - чтобы помочь людям контролировать уровень холестерина в крови. Но сначала нужно проделать большую работу:команда, возможно, определила решающий фермент, но им все равно нужно изолировать микроб, ответственный за это. Им нужно доказать не только корреляцию, но и причинную связь - что микроб и его фермент непосредственно ответственны за снижение уровня холестерина у людей. А также, им нужно проанализировать, на что влияет копростанол, побочный продукт реакции, оказывает на здоровье человека.

"Это не значит, что завтра мы получим ответы, но у нас есть план, как это сделать, "Сказал Ксавьер.

• Многопрофильные педиатрические аэродигестарные центры обеспечивают лучшие результаты при меньших затратах…
• Антибиотик Х-206 эффективен против SARS-CoV-2 in vitro