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.
Источник: Phys.org, 18 Sept.,2023