Раскрыта взаимосвязь между микробиомом и окислительным стрессом

Международная группа исследователей выяснила, почему кишечные бактерии так важны для человеческого организма. Оказалось, что именно от них зависит уровень глутатиона – мощного антиоксиданта, который должен работать буквально в каждой клетке тела. При недостатке глутатиона развивается окислительный стресс, который способствует быстрому старению и повышает риски развития ряда серьёзных заболеваний.

В течение последних десятилетий появилось много исследований, результаты которых свидетельствуют, что бактериальный состав кишечника оказывает влияние на развитие множества заболеваний, особенно связанных с образом жизни. Это ожирение, диабет второго типа, жировая болезнь печени и многие другие патологии, связанные с нарушениями бактериального баланса. Хроническое недоедание тоже приводит к дисбалансу микробиома. Учёные предположили, что существует какой-то общий механизм взаимодействия между бактериями и организмом человека.

Исследование проводилось в три этапа. На первом этапе использовались лабораторные мыши – обычные и со стерильным кишечником. С их помощью учёные выясняли, как работают метаболические процессы в различных тканях организма при участии кишечных бактерий и без них. Сравнению подвергались не только ткани кишечника, но и других органов.

В результате многолетних усилий удалось создать полную карту метаболизма для организма мыши, на основе которой впоследствии были созданы компьютерные модели различных тканей. Моделирование метаболических процессов стало вторым этапом исследования, на котором выяснилось, что бактерии, обитающие в тонком кишечнике, потребляют глицин – одну из трёх аминокислот, участвующих в синтезе глутатиона.

На третьем этапе полученные в результате компьютерного моделирования данные проверяли на живых мышах, измеряя концентрацию аминокислот в их крови, взятой из воротной вены. Выяснилось, что понижение уровня глицина характерно не только для тонкого кишечника, но и для печени и толстой кишки, т.е. бактерии, которые обитают в этих органах, тоже потребляют глицин.

Глутатион является одним из важнейших белков внутриклеточного метаболизма, выполняющим функцию мощнейшего антиоксиданта и детоксикатора. Без него не могла бы работать иммунная система, пищеварение и ряд других систем организма. Он вырабатывается клетками из трёх аминокислот, которые наш организм получает, расщепляя животные и растительные белки в пищеварительном тракте. При недостатке глутатиона развивается окислительный стресс клеток – состояние, характерное для хронического воспаления, которое служит причиной развития ряда тяжёлых заболеваний.

Исследование показало, что ожирение, диабет второго типа и НАЖБП протекают на фоне снижения уровня глицина в крови. Учёные планируют продолжить изучение биохимических процессов и разработать пищевые пробиотические добавки, которые позволят устранять бактериальный дисбаланс и облегчать состояние пациентов.