Новости

Недавние исследования питания человека показали, как исходный таксономический состав микробиома кишечника может определять реакцию на мероприятия по снижению веса. Однако функциональные детерминанты, лежащие в основе этого явления, остаются неясными.     Некоторые исходные характеристики микробиома кишечника коррелируют с будущими изменениями веса, согласно результатам исследования, опубликованным в mSystems, журнале Американского общества микробиологии.    "В нашем исследовании мы заметили, что лишь очень немногие показатели крови и образа жизни связаны с будущей потерей веса после изменения образа жизни", - сказал в интервью Healio Кристиан Динер, научный сотрудник Института системной биологии в Сиэтле, штат Вашингтон. "Однако гены, переносимые бактериями в нашем кишечнике, влияют на это. Наши результаты подчеркивают тот факт, что кишечные бактерии являются важным фильтром между пищей, которую мы потребляем, и нашим кровотоком". Потеря веса может быть особенно трудной, когда наши кишечные бактерии замедляют свой собственный рост, одновременно расщепляя пищевые волокна до богатых энергией сахаров, которые попадают в наш кровоток, прежде чем микробиота переработает их в органические кислоты".    Динер и его коллеги провели оценку реакции на потерю веса 105 пациентов, включенных в коммерческую оздоровительную программу, включающую коучинг по здоровому образу жизни. У каждого пациента были взяты исходные данные метаболомики крови, протеомики крови, клинические анализы, диетические анкеты, данные секвенирования 16S рРНК кала и последующие данные об изменении веса. Для подгруппы из 25 пациентов, продемонстрировавших экстремальные фенотипы изменения веса, исследователи получили дополнительные данные целевой протеомики о связанных с ожирением белках в крови до и после вмешательства. Кроме того, они оценили исходные метагеномные данные стула и определили исходные характеристики крови, стула и рациона питания, связанные с потерей веса, независимо от возраста, пола и исходного индекса массы тела (ИМТ) с помощью регрессионных моделей.    Исследователи отметили, что многие характеристики независимо коррелировали с исходным ИМТ; однако было мало характеристик, коррелирующих с потерей веса. Динер и коллеги заявили, что исходные данные не коррелировали с потерей веса. Однако один анализ крови коррелировал с изменениями веса. После контроля возраста, пола и исходного ИМТ, 31 исходная метагеномная функциональная характеристика стула, включая гены деградации сложных полисахаридов и белков, гены стресс-реакции, гены, связанные с дыханием, и гены синтеза клеточной стенки, а также скорость репликации кишечных бактерий, были ассоциированы с реакцией на потерю веса.    В совокупности эти результаты позволяют выдвинуть ряд убедительных гипотез о том, как комменсальная микробиота кишечника влияет на результаты снижения веса у людей и позволяют предположить, что микробиота может влиять на реакцию хозяина на потерю веса посредством переменной скорости роста бактерий, эффективности сбора энергии из рациона и иммуномодуляции.

В настоящее время ведутся активные исследования механизмов, используемых микроорганизмами для защиты от токсичных для них веществ.    Один из механизмов заключается в активной транспортировке токсичных веществ из клетки до того, как они смогут причинить вред. Для этого микробы используют специальные мембранные транспортные белки. В частности, у эукариотических микроорганизмов, таких как грибы эти мембранные белки относятся к семейству ABC-транспортеров ("АТФ-связывающая кассета"). Они экспортируют токсичные вещества путем расщепления АТФ, клеточного транспортера энергии.   В публикации в журнале Nature Communications группа исследователей из Германии и Великобритании представила трехмерную структуру дрожжевого ABC-транспортера Pdr5 в нескольких функциональных состояниях. Они определили эти структуры с помощью криоэлектронной микроскопии, которая позволяет исследовать биологические молекулы в их естественной форме с очень высоким разрешением, замораживая их до низких температур. Pdr5, член обширного семейства ABC-транспортеров, является представителем клинически значимой подгруппы, вовлеченной в плейотропную лекарственную резистентность. Pdr5 и его гомологи стимулируют эффлюкс лекарственных средств посредством гидролиза нуклеотидов, что позволяет таким организмам, как дрожжи и патогенные грибы, выживать в присутствии химически разнообразных противогрибковых средств.   Исследовательская группа не только показала, что Pdr5 является центральным транспортным белком в создании резистентности, обеспечиваемой мембранным белком, но и использовала раскрытые структуры для локализации сайта связывания лекарственных препаратов и определения транспортного цикла.   Более 30 лет Pdr5 является моделью для PDR белков у патогенных грибов, таких как Candida albicans. Новые результаты помогают объяснить, что именно на молекулярном уровне позволяет одному мембранному белку предотвращать проникновение в клетку структурно разнообразных молекул или эффективно транспортировать их из клетки. Предложенная исследователями модель эффлюкса объясняет плейотропное воздействие Pdr5 и открывает новые пути для разработки эффективных противогрибковых соединений. Полученные результаты могут быть использованы также в качестве основы для разработки новых препаратов, направленных на борьбу с резистентностью.