A bélflóra mint anyagcsere-kulcs
Részletesebben kifejtve, a bélmikrobiom összetétele lényeges közvetítője annak, hogyan kapcsolódnak össze a genetika, a környezeti tényezők és a metabolikus betegségek. A túlsúllyal, cukorbetegséggel vagy inzulinrezisztenciával küzdők és az egészséges személyek bélflórája jelentősen eltér egymástól. A kutatók azt is feltárták, hogy pontosan melyek azok az anyagok – úgynevezett metabolitok –, amelyek eljutnak a májba, és ott szabályozzák az energiafelhasználást és a vércukorszintet.
A vizsgálatok kiterjedtek egereken végzett elemzésekre, ahol különböző genetikai hátterű és eltérő étrendű példányoktól származó vérmintákat elemeztek. Főként azt figyelték, hogy a bélből a májba vezető úgynevezett portális vénán és a test egészében keringő vérben miként alakul a metabolitok mennyisége.
Az étrend és a genetika kettős hatása
A kísérletek során az egészséges egerek portális vénájában 111 olyan metabolitot találtak, amelyek a bélflórából származnak, míg a perifériás vérben 74-et. Ha azonban az egereket zsírdús étrendre állították át, a portális vénában a bélflórához köthető metabolitok száma 48-ra csökkent. Ennek ellenére a genetikailag védett egerek teljesen más mintázatú metabolitokkal rendelkeztek, mint a betegségekre érzékeny társaik, ami azt bizonyítja: az étrend és a genetika együttesen alakítja, hogy milyen vegyületek jutnak el a májhoz.
Mindazonáltal még mindig nem teljesen világos, hogy pontosan mely baktériumok vagy anyagcsere-termékeik felelősek ezért a különbségért, illetve hogyan lépnek kölcsönhatásba a bélfallal és a májjal.
Baktériumok célzott kiiktatása, új anyagcsere-útvonalak
Amikor a kutatók olyan antibiotikummal kezelték az egereket, amely bizonyos bélbaktériumokra hat, a mikrobiom összetétele és ezzel együtt a vérben található metabolitok aránya is jelentősen módosult. Például a mesakonát nevű vegyület, amely az energiatermelés alapfolyamatának, a citrátkörnek a része, szintje megemelkedett.
Ezek után laboratóriumi májsejteket kezeltek mesakonáttal és izomerjeivel, majd azt tapasztalták, hogy az inzulinjelátvitel javult, és pozitívan hatottak a májsejtek zsírfelhalmozásával, illetve zsírsavlebontásával kapcsolatos génjeire – ez kulcsfontosságú a jó anyagcsere-egyensúly szempontjából.
Mindezt figyelembe véve ezek az újonnan azonosított metabolitok meghatározó szerepet tölthetnek be abban, hogyan idézik elő a bélbaktériumok a máj anyagcsereműködésének változásait, ezáltal hogyan járulnak hozzá az elhízás, a diabétesz vagy az inzulinrezisztencia kialakulásához.
A következő lépés: célzott terápia az anyagcsere-betegségek ellen
A kutatás következő szakaszában a tudósok a bélből származó minden egyes metabolit részletes jellemzésére összpontosítanak. Az új ismeretek reményeik szerint lehetővé teszik olyan vegyületek azonosítását, amelyek célzott terápiák alapjai lehetnek az elhízás és a cukorbetegség kezelésében is.
