Wpływ bakterii jelitowych na rozwój miażdżycy

Choroby układu krążenia związane są ze zbyt wysokim poziomem trójglicerydów i cholesterolu we krwi. Parametry te powiązano z bakteriami, które znajdują się w dolnej części przewodu pokarmowego i odpowiadają za wchłanianie oraz trawienie wielu składników odżywczych. Udowodniono, że ilość energii pobranej z pokarmu może sprzyjać powstawaniu otyłości czy cukrzycy u pacjentów. Bakterie jelitowe mogą odpowiadać za powstawanie płytek miażdżycowych poprzez konwersję choliny, która stanowi składnik lecytyny.

Lecytyna (nazywana również fosfatydylocholiną) jest tłuszczem złożonym, w skład którego wchodzi glicerol, kwasy tłuszczowe, reszta fosforanowa i cholina. Związek ten występuje w dużych ilościach w jajkach, w mięsie (głównie w wątrobie), w serze i w rybach. Lecytyna uważana jest również za suplement diety, który wpływa na pamięć i koncentrację. Tymczasem badania wykazały, że cholina, tlenek N-trimetyloaminy (ang. trimethylamine N-oxide; TMAO) i betina, czyli główne metabolity lecytyny mają ogromny wpływ na rozwój miażdżycy. Jaki w tym udział mają bakterie jelitowe?

Przeprowadzone przez badaczy amerykańskich z Cleveland Clinic oraz z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles badania na myszach genetycznie zmodyfikowanych wykazują, że bakterie jelitowe metabolizują lecytynę do choliny i trimetyloaminy (TMA), która utleniana jest w wątrobie do tlenku N-trimetyloaminy (TMAO) za pomocą enzymu monooksygenazy. Tlenek N-trimetyloaminy ma ogromny wpływ na odkładanie się płytki miażdżycowej w krwioobiegu, co prowadzi do rozwoju choroby miażdżycowej. W rzeczywistości molekuły te sprzyjają zwiększaniu się liczby receptorów na makrofagach, które pozwalają na wchłanianie złego cholesterolu do komórek. Potwierdzeniem tych wyników, stał się eksperyment przeprowadzany na populacji tych samych myszy, ale dodatkowo leczonych antybiotykami, które niszczyły florę bakteryjną w ich jelitach. W tym przypadku nie zaobserwowano odkładania się płytek miażdżycowych w naczyniach. Ten korzystny efekt potwierdza, że mikroorganizmy jelitowe odpowiedzialne są za konwersję lecytyny w molekuły szkodliwe.

Jeden z naukowców Stanley Hazen z Cleveland Clinic zauważa, że różnice w metabolizmie flory jelitowej występują w zależności od danej osoby i jest to związane bezpośrednio z różnicami genetycznymi. Istnieje więc kilka sposobów, poprzez które można wyeliminować  problem konwersji lecytyny przez bakterie jelitowe.

Pierwsza metoda polega na ograniczeniu spożywania fosfatydylocholiny w codziennej diecie. Druga polega na podawaniu niewielkich ilości antybiotyków, które wyeliminują część bakterii. Jest to jednak sposób krótkotrwały i także ryzykowny. Trzecia możliwość może polegać na podawaniu określonych szczepów bakterii probiotycznych, które nie przetwarzają choliny lub odpowiednich leków, mogących blokować białka monooksygenazy w wątrobie, która odpowiada za utlenianie trimetyloaminy.    

Probiotyki a cukrzyca

W ostatnich latach zauważa się gwałtowny wzrost zachorowań na cukrzycę typu II. Najnowsze badania sugerują, że bakterie jelitowe mogą stanowić źródło informacji o tych dolegliwościach. Profesor Jun Wang z Uniwersytetu w Kopenhadze potwierdza, że osoby chore na cukrzycę typu II mają wysoki poziom czynników chorobotwórczych w przewodzie pokarmowym.

Zbadano florę jelitową u 345 Chińczyków, z czego 171 pacjentów chorowało na cukrzyce typu II. Zespół naukowców zidentyfikował wskaźniki biologiczne oraz tzw. agresywne środowiska bakteryjne w jelitach. Podobne badania przeprowadzano na cukrzykach w Danii i wykazano, że istnieją znaczące różnice w składzie i w funkcjonowaniu bakterii jelitowych u chorych.

Ponadto w ramach projektu badawczego MegaHit europejscy naukowcy znaleźli prawie 3,3 miliona genów u bakterii jelitowych duńskich i hiszpańskich pacjentów, które mogą pełnić kluczową rolę w rozwoju wielu poważnych schorzeń. Badania nadal trwaja.

Monika Marek-Swedzioł

Źródło: http://www.sciencenews.org/