Новое исследование предполагает, что бактерии, присутствующие в кишечнике некоторых людей, могут помочь расщеплять холестерин, 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 кишечнике другие виды микробов, чем люди без таких заболеваний. Исследователи предположили, что это может быть связано с микробным ферментом под названием IsmA, который расщепляет холестерин.
Люди, чьи кишечные бактерии вырабатывают IsmA, имеют меньше холестерина в крови, чем те, чьи кишечные бактерии не производят этот фермент. Однако конкретные виды бактерий, которые производят ферменты, поглощающие холестерин, не были известны.
Исследование, опубликованное в журнале Cell, показало, что бактерии рода Oscillibacter расщепляют холестерин и что люди, которые являются носителями большего количества этих бактерий, имеют более низкий уровень холестерина, чем люди с меньшим количеством этих микробов.
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 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.
Команда обнаружила, 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 сделали.
Затем исследователи проследили судьбу поглощенного холестерина и обнаружили, что разные 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 анализирует 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 «темной материи» микробиома, то есть большого количества кишечных микробных генов, функции которых еще не известны, говорят эксперты. «Эта темная материя мешает нам увидеть полную картину функциональности 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. «Нам нужны детальные исследования на лабораторных животных, а затем клинические испытания на людях. Тем не менее, «очень интересно дальнейшее изучение потенциала манипулирования видами Oscillibacter в качестве терапевтических мер по контролю уровня холестерина», - говорят ученые.
