Objavené proteíny črevných baktérií, ktoré ovplyvňujú hormóny, metabolizmus a zdravie kostí

Ľudské črevo je domovom biliónov mikroorganizmov, ktoré produkujú látky, ktoré dokážu regulovať fungovanie všetkých orgánov v tele prostredníctvom krvného obehu a črevného nervového systému. O účinkoch väčšiny baktérií, ktoré tvoria náš mikrobióm, sa však vie len málo.

Medzinárodný tím vedcov pod vedením Univerzity v Kodani teraz identifikoval bežný kmeň baktérie, ktorý by mohol vydláždiť cestu pre úplne novú triedu liekov. Štúdia s názvom „Polypeptidy produkované bežnými baktériami v ľudskom čreve zlepšujú metabolizmus u hlodavcov“ bola publikovaná v časopise Nature Microbiology.

Táto baktéria produkuje dve proteínové molekuly, ktoré sú do istej miery podobné hormónu irisínu. Irisín uvoľňujú svaly počas fyzickej aktivity a hrá úlohu v metabolizme tukov.

Objavené signálne proteíny sa nazývajú RORDEP1 a RORDEP2. Ovplyvňujú hormonálnu rovnováhu tela, ako aj hmotnosť, hustotu kostí a hladinu cukru v krvi.

„Zistili sme, že počet baktérií produkujúcich RORDEP sa môže medzi ľuďmi líšiť až 100 000-násobne a že ľudia s vysokými hladinami týchto baktérií majú tendenciu mať nižšiu telesnú hmotnosť,“ hovorí Yong Fan, docent v Centre pre výskum základného metabolizmu Nadácie Novo Nordic a hlavný autor štúdie.

Regulácia hmotnosti a hladiny cukru v krvi

V štúdii výskumníci opisujú, ako proteíny RORDEP zvyšujú hladinu telu vlastných hormónov, ako sú GLP-1 a PYY, ktoré pomáhajú regulovať chuť do jedla a hladinu glukózy, ako aj inzulínu, ktorý je potrebný na udržanie stabilnej hladiny cukru v krvi. Zároveň proteíny RORDEP potláčajú hormón GIP, čo môže prispievať k priberaniu na váhe. Okrem toho tieto proteíny priamo zvyšujú spaľovanie tukov.

„V experimentoch na potkanoch a myšiach, ktorým boli injekčne podané buď baktérie produkujúce RORDEP, alebo samotné proteíny RORDEP, sme pozorovali menší prírastok hmotnosti a nižšiu hladinu cukru v krvi, ako aj zvýšenú hustotu kostí. Je to vzrušujúce, pretože je to prvýkrát, čo sme zmapovali črevné baktérie, ktoré menia naše hormonálne zloženie,“ hovorí Yong Fan.

Zmena paradigmy v liečbe chronických ochorení

Výskum úlohy črevných baktérií v ľudskom zdraví viedol vedcov z Kodanskej univerzity pred dvoma rokmi k založeniu biotechnologickej spoločnosti GutCRINE s finančnou podporou univerzity.

Prvé klinické skúšky sa už začali. V jednej štúdii sa zdravým účastníkom podávajú živé baktérie, ktoré produkujú RORDEP, aby sa preskúmal ich vplyv na ľudskú biológiu. Ďalšia štúdia sa zameriava na vplyv proteínu RORDEP1.

„V súčasnosti premieňame základný výskum do klinických štúdií, aby sme zistili, či baktérie produkujúce RORDEP alebo samotné proteíny RORDEP – v prírodnej alebo chemicky modifikovanej forme – by mohli tvoriť základ pre novú triedu biologických liekov známych ako farmakobiotiká,“ hovorí profesor Oluf Pedersen z Univerzity v Kodani, vedúci projektu a hlavný autor štúdie.

Dodáva:

„S výhľadom na 10 až 15 rokov sa snažíme otestovať potenciál baktérií produkujúcich RORDEP na prevenciu aj liečbu. Chceme zistiť, či sa môžu stať probiotikami novej generácie používanými ako doplnok stravy na prevenciu bežných chronických ochorení a či sa proteíny RORDEP v modifikovanej forme dajú vyvinúť do budúcich liekov na kardiovaskulárne ochorenia, obezitu, cukrovku a osteoporózu.“

Štúdia sa uskutočnila v spolupráci s vedcami z Univerzity v Kodani, nemocnice Herlev Gentofte, univerzitnej nemocnice Zealand, spoločnosti Novo Nordisk A/S, Technickej univerzity v Dánsku, centra Steno Diabetes Centre a lekárskej univerzity v Chongqingu (Čína).