Изменение нездорового кишечного микробиома может предотвратить хроническое заболевание

Новое исследование на мышах показывает, что «преобразование» нездорового микробиома в здоровый может предотвратить хроническое заболевание, возникающее при повышении уровня холестерина.

Используя пептиды, ученые превратили нездоровый кишечный микробиом в здоровый кишечник, который помог снизить уровень холестерина. Это, по их словам, может помочь предотвратить определенные заболевания.

Они представили свои результаты на Национальной встрече и экспозиции Американского химического общества осенью 2019 года, которая состоялась в Сан-Диего, Калифорния.

Исследователи изучали определенный тип молекулы и то, как она взаимодействует и изменяет кишечный микробиом.

Профессор М. Реза Гадири — из Исследовательского института Скриппса в Ла-Хойя, Калифорния — и их команда смогли изменить кишечные бактерии таким образом, что это положительно повлияло на уровень холестерина у мышей, специально выведенных для развития артериального налета при употреблении большого количества жира.

Пептиды и кишечный микробиом

Проф. Гадири и его коллеги использовали мышей, известных как мыши, нокаутированные по рецептору ЛПНП, которые являются золотым стандартом при изучении статинов. Статины- это препараты, которые снижают уровень холестерина у людей.

Молекулы, используемые учеными, были пептидами, называемыми самоорганизующимися циклическими D, L-альфа-пептидами, которые профессор Гадири разработал в лаборатории для уничтожения вредных бактерий.

Пептиды являются строительными блоками белков, но самоорганизующиеся циклические D, L-альфа-пептиды не встречаются нигде в природе. Исследователи также разработали их, чтобы определенным образом взаимодействовать с различными типами бактерий.

«Наша гипотеза заключалась в том, чтобы вместо того, чтобы убивать плохие бактерии, мы могли бы избирательно модулировать рост определенных видов бактерий в микробиоме кишечника с помощью наших пептидов. При этом более полезные бактерии будут расти, чтобы заполнить нишу, и кишечник будет «реконструирован»- говорит профессор Гадири.

«Наша теория, — добавляет он, — заключалась в том, что этот процесс предотвратит возникновение или развитие определенных хронических заболеваний».

Хорошие, несмотря на «жирную» диету, результаты от пептидов

Чтобы создать соответствующие пептиды, ученые разработали метод массового скрининга и отобрали два лучших пептида после тестирования их с типичным мышиным микробиомом в лаборатории.

Исследование состояло из трех групп мышей.

• Одна группа получила обезжиренную диету.
• Вторая получила типичную западную (с высоким содержанием жиров) диету.
• Третья получила западную диету в сочетании с одним из двух пептидов, перечисленных выше.

Команда секвенировала микробиом кишечника из образцов кала всех трех групп мышей до и после диетического вмешательства. Они также исследовали артерии мышей на предмет налета и измеренных молекул, которые могут повлиять на обмен веществ, воспаление и саму иммунную систему.

Профессор Гадири и его коллеги обнаружили, что пептиды существенно влияют на артериальное здоровье мышей.

«Мыши, получавшие западную диету с помощью наших пептидов, имели снижение общего холестерина в плазме на 50%, и в артериях не было значительного налета, по сравнению с мышами, получавшими западную диету без пептидов».

Проф. М. Реза Гадири

«Мы также наблюдали подавление уровней молекул, которые усиливают воспаление и перебалансировку уровней метаболитов, соответствующих заболеванию. Эти мыши напоминали мышей, «сидящих» на диете с низким содержанием жиров».

Потенциальное применение у людей

Что касается возможных механизмов, лежащих в основе результатов, профессор Гадири объясняет, что они могут быть связаны с тем, как гены влияют на желчные кислоты, которые затем могут влиять на метаболизм холестерина. Также могут быть вовлечены гены, которые влияют на атеросклероз, являющийся воспалительным процессом.

Хотя в этом исследовании и принимали участие только мыши, оно может стать важным шагом на пути изменения кишечного микробиома у людей, даже несмотря на их «жирную» диету.

Это исследование, в котором рассматривались некоторые аспекты сердечно-сосудистых заболеваний, также пролило некоторый свет на связь между холестерином в плазме крови и развитием атеросклероза.

«Это первый случай, когда кто-то показал, что существуют молекулы, которые целенаправленно модифицируют кишечный микробиом и превращают нездоровую кишку в более здоровую», — отмечает профессор Гадири.

«Это открывает четкие терапевтические возможности. Мы можем упорядочить кишечные микробиомы людей и в конечном итоге разработать методы лечения».

Проф. М. Реза Гадири