Mikrobi "usmerjajo" človeške gene

Bakterije v črevesju zavirajo delovanje encimov, odgovornih za shranjevanje DNK.

Ljudje že dolgo vedo, da prebavni mikrobi neposredno vplivajo na presnovne procese, imunsko zaščito in posredno na možgansko aktivnost. Verjetno sami prilagajajo genske strukture: iz nekega razloga se nekateri geni aktivirajo, drugi pa blokirajo. Kako to počnejo bakterije?

Strokovnjaki z Univerze Babraham (Velika Britanija) trdijo, da prebavni mikroorganizmi spreminjajo gensko aktivnost z uporabo kratkih maščobnih kislin, kot je maslena kislina. Te kisline zavirajo delovanje specifičnih encimov, kot so histonske deacitelaze, ki nadzorujejo človeške gene.

Kisline sodelujejo z drugimi beljakovinskimi strukturami, imenovanimi histoni. Slednji delujejo kot "hranilci" DNK. Interakcija histonov z DNK je stalna, vendar v nekaterih primerih "pakirajo" DNK pretesno ali, nasprotno, prešibko. To otežuje branje genetskih informacij s strani določenega molekularnega aparata.

Moč, s katero histoni "pakirajo" DNK, je odvisna od kemičnih sprememb. Vsaka celična struktura ima številne encime, ki histone označujejo z določenimi markerji, kar jih sili, da "pakirajo" DNK z različnimi stopnjami gostote.

Med temi encimi so tudi histonske deacitelaze, ki jih že poznamo. Njihova naloga je odstranjevanje markerjev iz histonov. Vendar pa je njihova funkcionalnost odvisna tudi od številnih dejavnikov, kot so molekularne strukture, ki te encime izklopijo. Raziskave so pokazale, da lahko črevesni mikrobi uporabljajo maščobne kisline za izklop ene vrste histonske deacetilaze. Posledično histoni ostanejo "označeni". Vez med "označenimi" histoni in DNK se razlikuje od vezi med normalnimi histoni – različno vplivajo na aktivnost genov.

Do česa lahko to privede? Prejšnje študije so pokazale, da visoka aktivnost encima poveča tveganje za razvoj malignega tumorja debelega črevesa: encim tako močno vpliva na aktivnost genov v epitelijskih strukturah črevesja, da se slednje transformirajo in postanejo maligne. Novi poskusi na glodavcih so pokazali, da če miši "očistimo" črevesnih bakterij, pride do izrazitega povečanja aktivnosti istega encima. Iz tega lahko sklepamo, da črevesni mikrobi ljudi ščitijo pred malignimi procesi v debelem črevesu. Čeprav to trditev še morajo potrditi druge študije.

Skratka, treba je povedati, da mikrobi sintetizirajo veliko več pomembnih kratkih maščobnih kislin, če človek uživa več rastlinske hrane (predvsem sadja in zelenjave). Z drugimi besedami, za kakovostno delo mikroorganizmov v prebavnem sistemu jih je treba redno oskrbovati z rastlinskimi proizvodi. Ta trditev je lahko dodaten močan argument: treba jesti zdravo hrano z zadostnim uživanjem sadja in zelenjave.

Študija je podrobno opisana v reviji Nature Communications.