توصلت دراسة معملية إلى أن حشرة الأمعاء المحبة للمخاط يمكن أن تكون مفتاح السيطرة على الكوليسترول
توصلت دراسة جديدة أجريت على الفئران وأطباق المختبر إلى أن البكتيريا التي تتغذى على المخاط في أمعاء الإنسان قد تكون مفيدة في السيطرة على مستويات الكوليسترول في الدم.
أكرمانسيا موسينيفيلا هي بكتيريا تعيش في البشر ، وفي المقام الأول في دراسات الفئران ، تم ربط الميكروب بالحماية منها أمراض التمثيل الغذائيو الاضطرابات العصبية و بعض التهابات. كما يوحي اسمه ، أ. موسينيفيلا يستهلك في الغالب الميوسين – بروتينات كبيرة غنية بالسكر تشكل الجزء الأكبر من المخاط الذي يغطي بطانة الأمعاء.
نظرًا لأن الميوسينات يصعب هضمها عادةً على الميكروبات ، فقد كان العلماء مهتمين بالتحقيق في ما يمكن أ. موسينيفيلا لاستعمار الأمعاء البشرية وتزدهر على البروتينات.
في دراستهم الجديدة التي نُشرت في 19 يونيو في المجلة علم الأحياء الدقيقة الطبيعة، أول فريق مثقف أ. موسينيفيلا على موسين تم جمعه من الخنازير ولاحظ نمو البكتيريا تحت المجهر. لقد رأوا أن البكتيريا كانت تخزن الميوسينات في حجرات داخل خلاياها ، والتي أطلق عليها العلماء اسم mucinosomes. ومن المثير للاهتمام أن هذه المقصورات تبدو خاصة بـ أكرمانسيا الأنواع ، حيث لم يتم ملاحظتها في باكتيرويدس ثيتوتاوميكرون، ميكروب آخر محب للميوسين.
متعلق ب: الأشخاص الذين يعيشون حتى 100 عام لديهم توقيعات فريدة من بكتيريا الأمعاء
ثم خلق العلماء متحولة أ. موسينيفيلا سلالات باستخدام “طفرات الينقولات” ، وهي عملية أدخلت طفرات جينية في دنا الميكروبات ، ونمت هذه الطفرات في الميوسين. لم تكن بعض الطفرات قادرة على إنتاج الأحماض الأمينية ، وهي اللبنات الأساسية للبروتينات ، وفشلت هذه السلالات في التكاثر على الميوسين ، مما يشير إلى أن إنتاج الأحماض الأمينية أمر بالغ الأهمية لقدرة الميكروبات على الاستفادة من الميوسين.
بعد ذلك ، قام الفريق بتغذية متحولة أ. موسينيفيلا لمختلف فئران التجارب المعدلة وراثيا. كشفت أنماط نمو الطفرات في الأعور ، وهي جزء من الأمعاء الغليظة ، أن البكتيريا التي تفتقر إلى الجينات لإنتاج الأحماض الأمينية واجهت صعوبة في التكاثر ، خاصة في وجود أنواع بكتيرية أخرى. بدت جينات أربعة أحماض أمينية محددة – ألانين ، أسباراجين ، جلوتامين وأرجينين – مهمة بشكل خاص بالنسبة إلى A. muciniphila لاستعمار الجهاز الهضمي بنجاح.
في تجارب أخرى على الفئران ، كشف الباحثون عن مجموعتين من الجينات التي تعتبر أساسية لنقل الميوسين إلى الأجزاء الخاصة بالخلايا البكتيرية. يُطلق عليها اسم جينات استخدام الميوسين (MUL) ، فهي ضرورية لنمو البكتيريا واستعمارها في القناة الهضمية.
ترمز مجموعة الجينات المسماة MUL1 للبروتينات التي تنقل الميوسين إلى الخلايا البكتيرية. تنتج مجموعة الجينات MUL2 البروتينات التي تشكل الشعيرات – وهي أطراف رفيعة تشبه الشعر تبرز من سطح الخلية ومن المحتمل أيضًا أن تساعد في نقل الميوسين إلى البكتيريا.
في الفئران “الخالية من الجراثيم” التي يتم تربيتها بحيث لا تحمل بكتيريا الأمعاء ، سلالات طبيعية من A. muciniphila نمت الطفرات ذات الجينات المختلة MUL1 أو MUL2 عندما تم تصنيع جميع السلالات لتختلط في أمعاء الفأر. بالإضافة إلى ذلك ، عندما تزرع في عزلة طبيعية A. muciniphila قمع التعبير عن جينات الفئران المشاركة في إنتاج الكوليسترول ، في حين تم رفع الجينات نفسها التي تصنع الكوليسترول في الفئران التي تحمل A. muciniphila المسوخ مع خلل وظيفي MUL1.
وخلص الباحثون إلى أن هذا أظهر أن بكتيريا التهام الميوسين يمكن أن تؤثر بشكل مباشر على إنتاج الكوليسترول في الأمعاء ، وبالتالي يمكن أن تكون بمثابة أداة مهمة للحد من ارتفاع مستويات الكوليسترول في الدم.
“هذه دراسة مهمة وأنيقة” ترسي طريقة للتغيير والتبديل الجيني A. muciniphila ويوضح مدى أهمية الميوسين في تفاعلات الميكروب الذي يلتهم المخاط مع مضيفه ومع البكتيريا الأخرى ، فيليم مينديرت دي فوس، أستاذ فخري في جامعة Wageningen وجامعة Helsinki الذي لم يشارك في البحث ، أخبر Live Science في رسالة بريد إلكتروني.
في الآونة الأخيرة دراسة إثبات المفهوم، دي فوس وزملاؤه حاولوا العطاء A. muciniphila كمكمل للمتطوعين من البشر مع مقاومة الأنسولين ووجدت أن حساسية المتطوعين للأنسولين تحسنت وانخفضت مستويات الكوليسترول لديهم بمرور الوقت. ومع ذلك ، كانت تلك التجربة صغيرة للغاية ، والمزيد من البيانات حول A. muciniphila لا تزال هناك حاجة إلى مكملات في البشر.
