"Naša raziskava združuje ugotovitve človeških subjektov z eksperimentalno validacijo, da zagotovimo, da dosežemo uporabne mehanične vpoglede, ki bodo služili kot izhodišča za izboljšanje zdravja srca in ožilja," je dejal Xavier, ki je osrednji član inštituta, direktor imunološkega programa in sodirektor programa za nalezljive bolezni in mikrobiome pri inštitutu Broad. Je tudi profesor v šoli in bolnišnici, Harvard Medical School in Massachusetts General Hospital.

Znaki holesterola

V zadnjem desetletju so drugi raziskovalci odkrili povezave med sestavo črevesnega mikrobioma in elementi srčno-žilnih bolezni, kot so trigliceridi osebe in raven sladkorja v krvi po obroku. Toda znanstveniki teh povezav s terapijami deloma niso mogli usmeriti, ker nimajo popolnega razumevanja presnovnih poti v črevesju.

V novi študiji je skupina inštituta Broad pridobila popolnejšo in podrobnejšo sliko o vplivu črevesnih mikrobov na metabolizem. Združili so metagenomsko sekvenciranje puške, ki profilira vso mikrobno DNK v vzorcu, z metabolomiko, ki meri ravni stotin znanih in tisoče neznanih metabolitov. Ta orodja so uporabili za preučevanje vzorcev blata iz raziskave Framingham Heart Study.

Velika večina genov v mikrobiomu človeškega črevesja ostaja neznanih, vendar je ekipa prepričana, da njihov uspeh pri določanju encimov, ki presnavljajo holesterol, utira pot odkritju drugih podobnih presnovnih poti, na katere vplivajo črevesni mikrobi in na katere bi lahko ciljali terapevtsko.

Slovenska znanstvenika sta sodelovala pri raziskavah, s katerimi so odkrili posebno vrsto bakterij, ki v črevesju porabljajo holesterol in lahko pomagajo pri zniževanju holesterola in tveganja za bolezni srca in ožilja pri ljudeh. Sodelujoči v študiji se nadejajo, da bodo z razumevanjem črevesnih bakterij prišli do novih možnosti za terapije.

Bolezni srca in ožilja so vodilni razlog smrti v zahodnem svetu, kjer predstavljajo tretjino vseh smrti. Pojavnost te skupine bolezni, ki vključuje sladkorno bolezen tipa 2, aterosklerozo, preveliko telesno težo in povečan krvni pritisk, se z leti vztrajno poslabša, okoljski dejavniki, ki vplivajo ali blažijo skupino bolezni, pa niso docela poznani.

Kot pojasnjuje prvi avtor študije Martin Stražar z inštituta Broad (Cambridge, Massachusetts), povečano tveganje za srčne bolezni predstavljajo povišane ravni holesterola v krvnem obtoku posameznika. Najpogostejša in učinkovita terapija za znižanje krvnega holesterola je sicer terapija s statini, posebno vrsto zdravil, ki zavirajo encime, vključene v proizvodnjo holesterola. Vendar pa ima ta terapija veliko stranskih učinkov. Da bi se izognili visokemu holesterolu in tveganju za bolezni srca in ožilja, se osebi priporočajo tudi prehranske smernice z nizkim holesterolom, kot je mediteranska prehrana.

"Kot alternativa pa se vse pogosteje omenja poseganje v črevesni mikrobiom, skupnost bakterij, ki s svojimi, povečini nepoznanimi beljakovinami vplivajo na številne spojine v krvnem obtoku, presnovo in zdravje posameznika. Hitra evolucija in prilagajanje teh bakterij predstavlja zakladnico beljakovin s še nepoznanimi funkcijami," je poudaril Stražar.

Skupina raziskovalcev iz inštituta Broad in bolnišnice Massachusetts General Hospital, katere del je bila tudi slovenska znanstvenica Tina Lebar z inštituta Wyss na univerzi Harvard, je tako v novi raziskavi ugotovila, da imajo črevesne bakterije vpliv tudi na bolezni srca in ožilja. V študiji, ki so jo objavili v reviji Cell, je odkrila posebne bakterije rodu Oscillibacter, ki v črevesju povečujejo holesterol in tako pomagajo pri zniževanju holesterola v krvi ter tveganje za bolezni srca in ožilja pri ljudeh.

Stražar trdi, da so bile nekatere bakterije do zdaj pomanjkljivo poznane, študija pa zdaj razkriva široko prisotnost teh bakterij v zahodnih populacijah pacientov. V okviru raziskav so raziskovalci analizirali laboratorijske izvide in meritve več kot tisoč bolnikov in prostovoljcev. Skupina je pri tem odkrila 26 predstavnikov rodu Oscillibacter, ki skupaj predstavljajo tudi do nekaj odstotkov vse bakterijske biomase v črevesju. Z modernimi modeli umetne inteligence, ki določajo funkcije nepoznanim beljakovinam, so kot prvi pokazali, da rod proizvaja encime za razgradnjo holesterola. Na ta način lahko izbrane bakterije vplivajo na raven holesterola v obtoku, kar trenutno testirajo na mišjih modelih.

Raziskovalci se nadejajo, da bodo z razumevanjem črevesnih bakterij prišli do novih možnosti za terapije, katerih učinkovitost bo močno odvisna od obstoječih bakterijskih skupnosti v ljudeh.

Kot poudarja Stražar, kljub novemu odkritju lahko mine še kar nekaj let, preden bodo morebitne nove terapije prešle v praktično uporabo. Vseeno pa raziskava tako strokovnjakom kot posameznikom s povišanim holesterolom omogoča nova spoznanja, ki so vredna pozornosti, je poudaril. "Merjenje črevesnega mikrobioma, ki je neinvazivno in bo vedno cenejše, lahko pojasni pomembne razlike v nivoju maščob in drugih molekul ter napove tveganje, preden se ta udejanjijo," je dodal.

Vir: STA & broadinstitute