Bakterije u našim crijevima – koje zajedno čine ono što nazivamo crijevna flora ili mikrobiom crijeva – nevjerojatno su raznolike, s bezbroj vrsta i sojeva. No, one se razlikuju ovisno i o pojedincu, što znači da mikrobiom jedne osobe ima malo veze s mikrobiomom druge osobe. Znanstvenici su pronašli da ove razlike mogu imati utjecaj na naše zdravlje. Osoba s dijabetesom vjerojatnije će imati određeni “paket” mikroba nego osoba bez dijabetesa, primjerice. No, mehanizmi ovih bakterijskih utjecaja i dalje su prilično tajanstveni.
U radu nedavno objavljenom u časopisu Nature, znanstvenici su poduzeli korak ka razumijevanju ovih utjecaja. Otkrili su da molekule koje proizvodi određena bakterija mogu djelovati s proteinskim receptorima kod miševa – receptori koji su pronađeni i kod ljudi – i definitivno poboljšati regulaciju glukoze kod glodavaca. Rezultati pomažu znanstvenicima razumjeti kako nas bakterije održavaju zdravima, i koje se promjene događaju na bakterijskoj razini kada obolimo. U budućnosti, ovo znanje moglo bi nam omogućiti da mikrobi koji se prirodno pojavljuju u našim crijevima posluže za liječenje bolesti.
“Znamo da bube proizvode molekule koje im omogućuju komunikaciju. I znamo da ove molekule imaju receptore u ljudskim stanicama. Bube u nama vjerojatno isto tako proizvode molekule. Te molekule mogle bi imati utjecaj na nas”, rekao je voditelj studije Sean Brady, mikrobiolog na Sveučilištu Rockefeller.
Tijekom posljednjih nekoliko godina, Brady i njegov tim sakupili su uzorke stolice kako bi analizirali DNK mikroba koji žive u crijevima. Istraživanja su otkrila signalizirajuću molekulu u bakteriji, N-acil amid. Kod ljudi, ove molekule utječu na niz različitih signalnih putova. Primjerice, vežu zajedno skupinu proteina koja se nalazi na vanjskoj površini stanica – GPCR (eng. G protein-coupled receptor). Jednom kad se vežu, ovi proteini naređuju stanici da obavlja određene funkcije, poput otpušanja neurotransmitera ili drugih proteina. U osnovi, oni pomažu tijelu da se samoregulira.
Znanstvenici su promatrali interakciju N-acil amida s GPR119, proteinom koji pomaže kontrolirati razine šećera kod miševa. Jednoj skupini subjekata dali su soj bakterije s N-acilom, a druga je skupina bila kontrolna. Otkrili su da prva skupina miševa ima značajno bolji glukozni metabolizam od onih koji nisu primili N-acil amide. Drugim riječima, miševi koji su dobili posebne bube imali su veću sposobnost razbijanja i korištenja energije iz glukoze, što im je omogućilo da ju pošalju do stanica i tkiva kako bi pogonila njihove tjelesne funkcije.
Što ovo sve znači za ljude? Već znamo da mikrobi mogu utjecati na naše zdravlje, ali kako se taj utjecaj provodi i dalje je nejasno. Ako možemo uočiti interakcije poput ove koje su pronašli Brady i njegov tim – i pokazati da se pojavljuju i kod ljudi – onda možemo shvatiti i kako koristiti bakterije u medicini. U teoriji, takva veza između bakterije i signalizirajućih molekula mogla bi pomoći u regulaciji krvnog šećera, kontroli tjelesne težine, pa čak i u sprječavanju simptoma autoimunih bolesti.
No, ovaj cilj je još godinama daleko. Sve što zasad znamo jest da bi veća raznolikost mikroba u crijevima mogla biti blagotvorna. Najbolji način za povećanje raznolikosti mikrobioma je raznolika prehrana, koja uključuje puno voća i povrća. I vlakana. Kile vlakana.
Članak je originalno objavljen na Popular Science.
