Открити са протеини на чревните бактерии, които влияят на хормоните, метаболизма и здравето на костите

Човешките черва са дом на трилиони микроорганизми, които произвеждат вещества, които могат да регулират функционирането на всички органи в тялото чрез кръвния поток и чревната нервна система. Малко се знае обаче за ефектите на повечето бактерии, които изграждат нашия микробиом.

Сега международен екип от учени, ръководен от Университета в Копенхаген, е идентифицирал често срещан щам на бактерията, който би могъл да проправи пътя за напълно нов клас лекарства. Изследването, озаглавено „Полипептиди, произвеждани от често срещани бактерии в човешките черва, подобряват метаболизма при гризачи“, е публикувано в списанието Nature Microbiology.

Тази бактерия произвежда две протеинови молекули, които са донякъде подобни на хормона иризин. Иризинът се освобождава от мускулите по време на физическа активност и играе роля в метаболизма на мазнините.

Откритите сигнализиращи протеини се наричат RORDEP1 и RORDEP2. Те влияят на хормоналния баланс на организма, както и на теглото, костната плътност и нивата на кръвната захар.

„Открихме, че броят на бактериите, произвеждащи RORDEP, може да варира между хората до 100 000 пъти и че хората с високи нива на тези бактерии са склонни да имат по-ниско телесно тегло“, казва Йонг Фан, доцент в Центъра за изследвания на основния метаболизъм на фондация Novo Nordic и водещ автор на изследването.

Регулиране на теглото и кръвната захар

В проучването изследователите описват как RORDEP протеините повишават собствените хормони на организма, като GLP-1 и PYY, които помагат за регулиране на апетита и нивата на глюкозата, както и инсулина, който е необходим за поддържане на стабилни нива на кръвната захар. В същото време RORDEP протеините потискат хормона GIP, което може да допринесе за наддаване на тегло. Освен това, тези протеини директно засилват изгарянето на мазнини.

„В експерименти върху плъхове и мишки, на които са инжектирани или бактерии, произвеждащи RORDEP, или самите RORDEP протеини, наблюдавахме по-малко наддаване на тегло и по-ниски нива на кръвната захар, както и повишена костна плътност. Това е вълнуващо, защото за първи път сме картографирали чревните бактерии, които променят хормоналния ни състав“, казва Йонг Фан.

Промяна на парадигмата в лечението на хронични заболявания

Изследвания върху ролята на чревните бактерии за човешкото здраве накараха учени от Университета в Копенхаген да основат биотехнологичната компания GutCRINE преди две години с финансовата подкрепа на университета.

Първите клинични изпитвания вече са започнали. В едно проучване на здрави участници се дават живи бактерии, които произвеждат RORDEP, за да се изследва тяхното въздействие върху човешката биология. Друго проучване разглежда ефекта на протеина RORDEP1.

„Сега превръщаме фундаментални изследвания в клинични проучвания, за да разберем дали бактериите, произвеждащи RORDEP, или самите RORDEP протеини – в естествена или химически модифицирана форма – биха могли да формират основата за нов клас биологични лекарства, известни като фармабиотици“, казва професор Олуф Педерсен от Университета в Копенхаген, ръководител на проекта и старши автор на изследването.

Той добавя:

„С поглед към бъдещето на 10-15 години, ние се стремим да тестваме потенциала на бактериите, произвеждащи RORDEP, както за превенция, така и за лечение. Искаме да разберем дали те могат да се превърнат в пробиотици от следващо поколение, използвани като хранителна добавка за предотвратяване на често срещани хронични заболявания, и дали RORDEP протеините в модифицирана форма могат да бъдат разработени в бъдещи лекарства за сърдечно-съдови заболявания, затлъстяване, диабет и остеопороза.“

Проучването е проведено в сътрудничество с учени от Университета в Копенхаген, болницата Херлев Гентофте, университетската болница в Зеландия, Novo Nordisk A/S, Техническия университет на Дания, Центъра за диабет Steno и Медицинския университет в Чунцин (Китай).