Кишечный микроорганизм вырабатывает зловонный токсичный газ, но защищает от патогеновКишечный микроорганизм вырабатывает зловонный токсичный газ, но защищает от патогенов
Международная группа ученых под руководством микробиолога Александра Лоя из Венского университета обнаружила новый кишечный микроорганизм, который питается исключительно таурином и выделяет сероводород.
Таким образом, исследователи открыли еще один компонент микробных процессов, которые оказывают огромное влияние на здоровье человека. Это относится и к Taurinivorans muris: бактерия демонстрирует защитные функции против Klebsiella и Salmonella, двух важных патогенных микроорганизмов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Микробиом кишечника влияет на наше здоровье множеством способов. Один из них - влияние на уровень сероводорода - токсичного и имеющего неприятный запах газа. Небольшое количество сероводорода в кишечнике - это хорошо: он необходим для ряда физиологических процессов и даже может защищать от патогенных микроорганизмов. Микробы, вырабатывающие сероводород в кишечнике, могут "подавлять" кислородозависимые патогенные микроорганизмы, такие как Klebsiella, затрудняя их колонизацию. Однако чрезмерный уровень этого вещества может иметь негативные последствия и ассоциироваться с воспалением кишечника и повреждением его слизистой оболочки. Выяснение ключевых участников и процессов, приводящих к образованию этого газа в кишечнике, является первым важным шагом на пути к разработке терапевтических мероприятий, например, для лечения воспалительных заболеваний кишечника.
Бактерия Bilophila wadsworthia является одним из наиболее важных потребителей таурина в организме человека. В настоящем исследовании ученые обнаружили новый вид бактерий, продуцирующих сероводород, в кишечнике мышей. "Описанная нами бактерия имеет довольно несбалансированную диету, - поясняет Лой, - она специализируется на потреблении таурина". Таурин - это частично заменимая аминокислота, которая в небольших количествах синтезируется в нашей печени. Однако большую часть таурина мы получаем с пищей - особенно с мясом, молочными продуктами и морепродуктами.
Как и сероводород, таурин участвует в целом ряде физиологических процессов. Недавние исследования выявили связь между таурином и здоровым старением - похоже, что это вещество может препятствовать возрастным заболеваниям. В свете этих данных открытие нового кишечного микроба, питающегося исключительно таурином (получившего соответствующее название Taurinivorans muris), является еще одним кусочком захватывающей головоломки. "Выделив первого разрушителя таурина в кишечнике мыши, мы еще на один шаг приблизились к пониманию того, как эти микроорганизмы влияют на здоровье животных и человека", - отмечает Лой.
Однако для того чтобы получить достаточное количество таурина в кишечнике, Taurinivorans muris нуждается в помощи других микробов кишечника для его высвобождения из желчных кислот. Тауринсодержащие желчные кислоты вырабатываются в печени и при употреблении пищи с высоким содержанием жиров попадают в кишечник, помогая нашему организму переваривать жиры. Деятельность бактерий в кишечнике, в свою очередь, влияет на метаболизм желчных кислот в печени. Таким образом, результаты венских исследователей также способствуют лучшему пониманию этих сложных взаимодействий в метаболизме желчных кислот, которые оказывают влияние на процессы и заболевания во всем организме.
Одной из важнейших функций симбиотических микробов в кишечнике является защита от патогенов. Микробиом обладает разнообразным арсеналом защитных механизмов, и использование таурина для образования сероводорода - один из них. "Сероводород может подавлять кислородно-зависимый метаболизм некоторых патогенов", - поясняет Лой. В настоящей работе исследователи обнаружили, что Taurinivorans muris выполняет защитную функцию против двух важных кишечных патогенов - Klebsiella и Salmonella. "Механизм защиты Taurinivorans muris от патогенных микроорганизмов может осуществляться через сероводород, однако он еще не до конца изучен", - добавляет Лой.
Таурин является одним из важнейших источников выработки сероводорода в кишечнике. Таким образом, данное исследование позволяет получить базовые знания о физиологических взаимодействиях между различными микроорганизмами кишечника и их хозяевами, что необходимо для разработки новых методов лечения на основе микробиома.
