Открыты метаболиты кишечных бактерий с интригующими свойствами

Листайте вправо, чтобы увидеть больше изображений

Описаны важные механизмы распространения определенных метаболитов из кишечника в печень, а затем в сердце и весь организм. По данным ScienceDaily, эти соединения оказывают существенное влияние на метаболизм печени и реакцию организма на инсулин, открывая возможности для разработки инновационных методов лечения ожирения и диабета второго типа.

Основной путь транспортировки веществ из кишечника начинается с воротной вены печени, куда попадает значительная часть крови, несущей продукты жизнедеятельности кишечной микробиоты. Именно здесь происходит преобразование, удаление или дальнейшая транспортировка этих соединений в систему кровообращения, как пояснил ведущий автор исследования Витор Росетто Муньос из Университета Сан-Паулу (Бразилия).

Для детального изучения влияния кишечных метаболитов ученые сопоставляли уровни веществ в крови, исходящей из кишечника, и периферической крови, проходящей через тело. Такие наблюдения помогли установить точный характер обогащения отдельных соединений в разных участках организма и определить их возможное влияние на метаболизм печени и общее здоровье.

Коллектив, возглавляемый Карлом Рональдом Каном из Центра диабета Джослина при Гарвардской медицинской школе, выявил несколько ключевых фактов. При обследовании здоровой популяции лабораторных мышей ученые обнаружили 111 уникальных метаболитов в воротной вене печени и 74 — в периферической крови. После перехода на высокожировую диету количество разновидностей метаболитов среди особей, склонных к развитию диабета и ожирения, уменьшилось почти вдвое — до 48. Это подтверждает значительную зависимость уровня метаболитов от пищевых привычек.

Диаграмма, суммирующая итоги экспериментов по изучению метаболитов, содержащихся в периферической крови и воротной вене печени у мышей с разными генетическими рисками развития метаболических патологий после употребления рациона с большим количеством жиров.

Помимо диеты, оказалось, что генетические особенности тоже существенно влияют на разнообразие бактериального сообщества кишечника и спектр метаболитов, доставляемых в печень. Установлено, что дисбаланс определенных соединений способен вызывать тяжелые заболевания, такие как сахарный диабет, ожирение и метаболический синдром.

Исследование продемонстрировало способность антибиотиков, направленных на конкретные виды кишечных бактерий, изменить состав бактериальной флоры и профиль метаболитов. Одним из значимых открытий стал эффект мезаконата, участвующего в цикле Кребса — основополагающем процессе энергообразования клетки. Добавление этого метаболита в среду культивирования клеток печени улучшило передачу сигналов инсулина и активацию генов, контролирующих запас жира и окисление жирных кислот.

Дальнейший этап исследования предусматривает детальное изучение каждого отдельного метаболита и определение точного механизма их образования. Эти знания могут послужить основой для разработки эффективных лекарственных препаратов нового поколения, направленных на борьбу с болезнями обмена веществ.

Ранее ученые доказали, что темный шоколад замедляет старение. Подробнее об этом рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.