Mikróby "riadia" ľudské gény

Baktérie v črevách inhibujú funkciu enzýmov zodpovedných za riadenie ukladania DNA.

Ľudia už dlho vedia, že tráviace mikróby majú priamy vplyv na metabolické procesy, imunitnú ochranu a nepriamy vplyv na mozgovú aktivitu. Pravdepodobne si sami upravujú génové štruktúry: z nejakého dôvodu sú niektoré gény aktivované, zatiaľ čo iné sú blokované. Ako to baktérie robia?

Odborníci z Babraham University (Spojené kráľovstvo) tvrdia, že tráviace mikroorganizmy menia génovú aktivitu pomocou krátkych mastných kyselín, ako je kyselina maslová. Tieto kyseliny inhibujú účinok špecifických enzýmov, ako sú históndeacytelázy, ktoré riadia ľudské gény.

Kyseliny spolupracujú s inými proteínovými štruktúrami nazývanými históny. Tie fungujú ako „strážcovia“ DNA. Interakcia histónov s DNA je konštantná, ale v niektorých prípadoch „balia“ DNA príliš pevne alebo naopak príliš slabo. To komplikuje čítanie genetickej informácie špecifickým molekulárnym aparátom.

Sila, s akou históny „balia“ DNA, závisí od chemických modifikácií. Každá bunková štruktúra má množstvo enzýmov, ktoré označujú históny určitými markermi, čo ich núti „baliť“ DNA s rôznym stupňom hustoty.

Medzi tieto enzýmy patria aj históndeacytelázy, ktoré už poznáme. Ich úlohou je odstraňovať markery z histónov. Ich funkčnosť však závisí aj od mnohých faktorov, ako sú molekulárne štruktúry, ktoré tieto enzýmy vypínajú. Výskum ukázal, že črevné mikróby dokážu použiť mastné kyseliny na vypnutie jedného typu históndeacetylázy. V dôsledku toho históny zostávajú „označené“. Väzba medzi „označenými“ histónmi a DNA sa líši od väzby medzi normálnymi histónmi – odlišne ovplyvňujú aktivitu génov.

K čomu to môže viesť? Predchádzajúce štúdie ukázali, že vysoká aktivita enzýmu zvyšuje riziko vzniku malígneho nádoru hrubého čreva: enzým ovplyvňuje aktivitu génov v epitelových štruktúrach čreva natoľko, že sa transformujú a stanú sa malígnymi. Nové experimenty na hlodavcoch ukázali, že ak sú myši „vyčistené“ od črevných baktérií, dochádza u nich k výraznému zvýšeniu aktivity toho istého enzýmu. Z toho môžeme usudzovať, že črevné mikróby chránia ľudí pred malígnymi procesmi v hrubom čreve. Toto tvrdenie však ešte treba potvrdiť ďalšími štúdiami.

Na záver treba povedať, že mikróby syntetizujú oveľa viac dôležitejších krátkych mastných kyselín, ak človek konzumuje viac rastlinných potravín (hlavne ovocia a zeleniny). Inými slovami, pre kvalitnú prácu mikroorganizmov v tráviacom systéme je potrebné ich pravidelne zásobovať rastlinnými produktmi. Toto tvrdenie môže byť ďalším silným argumentom: je potrebné jesť zdravé potraviny s dostatočnou konzumáciou ovocia a zeleniny.

Štúdia je podrobne opísaná v časopise Nature Communications.