Новое исследование предполагает, что бактерии, присутствующие в кишечнике некоторых людей, могут способствовать расщеплению холестерина, делая их менее восприимчивыми к сердечным заболеваниям.
Связь между высоким разнообразием кишечных микробов и меньшей вероятностью сердечно-сосудистых заболеваний хорошо известна. Предыдущие исследования показали, что люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями, такими как атеросклероз, переносят в своём кишечнике другие виды микробов, чем люди без этих заболеваний. Исследователи предположили, что это может быть связано с микробным ферментом под названием IsmA, который расщепляет холестерин.
У людей, чьи кишечные бактерии вырабатывают IsmA, в крови было меньше холестерина, чем у тех, чьи кишечные бактерии не производили этот фермент. Однако конкретные виды бактерий, которые производят ферменты, поглощающие холестерин, не были известны.
Исследование, опубликованное 2 апреля в журнале Cell, показало, что бактерии рода Oscillibacter действительно расщепляют холестерин и что люди, которые являются носителями большего количества этих бактерий, имеют более низкий уровень холестерина, чем люди с меньшим количеством этих микробов.
Обнаружение бактерий, которые метаболизируют холестерин, «очень интересно и захватывающе», сообщил Live Science по электронной почте Даомин Ван (Daoming Wan), исследователь из Университета Гронингена в Нидерландах. Ван, специалист по биоинформатике, изучающий микробиом кишечника человека, не участвовал в новом исследовании.
Чтобы понять, как кишечные бактерии влияют на здоровье сердца, исследователи изучили образцы стула и крови, собранные у более чем 1400 человек в рамках Framingham Heart Study — многолетнего исследования факторов риска сердечных заболеваний.
Команда экспертов использовала различные методы для определения профиля микробной ДНК в образцах стула. Они также проанализировали метаболиты — побочные продукты, оставшиеся после распада химических веществ, таких как холестерин. Затем для каждого участника команда сопоставила эти результаты с известными маркерами здоровья сердца, такими как уровень холестерина и триглицеридов в крови.
Специалисты обнаружили, что у людей с более низким уровнем триглицеридов и холестерина в фекалиях было много бактерий Oscillibacter. Они проверили, проявляется ли эта корреляция у другой, независимой группы людей, и обнаружили, что да.
Чтобы подтвердить, что Oscillibacter действительно метаболизирует холестерин, исследователи вырастили бактерии в лаборатории и подвергли их воздействию холестерина, отмеченного флуоресцентными метками. Используя микроскопию, команда искала флуоресценцию внутри бактериальных клеток, чтобы увидеть, поглощают ли микробы холестерин — и они это делали.
Затем исследователи проследили за судьбой поглощённого холестерина и обнаружили, что различные виды бактерий расщепляют его на различные стероиды. Эти стероиды могут поглощаться другими кишечными бактериями, что приводит к общему снижению уровня холестерина.
Чтобы выяснить, какие гены и белки могут помочь Oscillibacter расщеплять холестерин, команда использовала алгоритм машинного обучения. Алгоритм анализировал особенности генов, чтобы предсказать, как будут выглядеть белки, кодируемые этими генами. Этот анализ показал, что гены, кодирующие белки, подобные IsmA, вероятно, ответственны за метаболизм холестерина.
«Эти результаты приближают нас к пониманию «тёмной материи» микробиома, то есть большого количества генов кишечных микробов, функции которых пока неизвестны, — сказал Ван. — Эта тёмная материя мешает нам увидеть всю картину функционирования кишечных бактерий.»
Теоретически, изменение кишечного микробиома для ускорения расщепления холестерина может стать стратегией снижения уровня холестерина у людей, предположили авторы исследования. Но прежде чем это можно будет сделать, нам необходимы последующие исследования, чтобы лучше понять, как именно эти бактерии расщепляют холестерин и как это можно использовать в качестве терапии, сказал Ван.
«Нам нужны детальные исследования на лабораторных животных, а затем клинические испытания на людях», — сказал он.
Тем не менее, добавил Ван, «очень интересно дальнейшее изучение потенциала манипулирования видами Oscillibacter в качестве терапевтических мер по контролю уровня холестерина».
