Több száz új N-acil-lipidet azonosítottak, kibővítve az emberi anyagcsere szótárát
Az emberi anyagcsere kémiai folyamatok és kölcsönhatások összetett hálója sejtjeink és a bennünk élő mikrobák között. Minél több tudós tudja azonosítani és osztályozni az anyagcserénkben részt vevő molekulákat, az úgynevezett metabolitokat, annál többet tudhatunk meg az emberi egészségről és betegségekről. A San Diego-i Kaliforniai Egyetem kutatói most jelentős előrelépést tettek az emberi anyagcsere megértésében azáltal, hogy több száz új N-acil-lipidet írtak le, egyfajta molekulát, amely részt vesz az immun- és stresszválaszokban.
A Cell című folyóiratban megjelent tanulmányukban a kutatók 851 különböző N-acil-lipidet azonosítottak különböző szövetekben és biofluidokban, amelyek közül 777-et még soha nem dokumentáltak. Ezen új metabolitok közül sok emberi bélmikrobákból származhat.
„A metabolitok az a nyelv, amelyet a szervezet használ az önmagával és a mikrobiomunkkal való kommunikációhoz, és tanulmányozásuk jelentős betekintést nyújthat a mikrobiális anyagcsere egészségben és betegségekben betöltött szerepébe” – mondta Pieter Dorrestein, Ph.D., az UC San Diego Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, valamint az UC San Diego School of Medicine farmakológiai és gyermekgyógyászati tanszékének professzora. „Olyan, mintha több száz új szót adtunk volna hozzá az anyagcsere-szótárhoz.”
Az emberi anyagcsere kényes rendszer, és az anyagcsere egyensúlyhiánya számos betegséggel hozható összefüggésbe, beleértve a cukorbetegséget, a rákot és a neurológiai rendellenességeket. Az emberi anyagcsere mögöttes biokémiájának nagy része, beleértve az emberi mikrobiom szerepét is, hosszú időn át ismeretlen maradt, ami megnehezítette az anyagcserével kapcsolatos betegségek megértését és kezelését.
„A nagy meglepetés itt az volt, hogy ez a vegyületcsoport valójában milyen változatos” – mondta Helena Mannochio Russo, Ph.D., Dorrestein laboratóriumának posztdoktori kutatója.
A korábban ismeretlen molekulák közül sok az emésztőrendszerben található, és rövid szénláncú zsírsavakat tartalmaz, amelyek a mikrobiális anyagcsere ismert jellemzői. Ezeknek a molekuláknak az eloszlási mintázata az étrendtől, a mikrobiális kolonizációtól függően, valamint a mikrobiomot befolyásoló betegségekben, például cukorbetegségben szenvedőknél is változott. Ezek az eredmények együttesen azt sugallják, hogy az újonnan azonosított metabolitokat az emberi mikrobiom termeli.
A kutatók azt is megállapították, hogy ezek a mikrobiális metabolitok összefüggésben állnak a HIV-státusszal és a kognitív károsodással, ami arra utal, hogy lehetséges kapcsolat van a bélmikrobióma és a neurológiai funkciók között HIV-fertőzött egyéneknél. Azonban további kutatásokra van szükség ahhoz, hogy teljes mértékben megértsük a bélmikrobióta és a kognitív funkciók közötti kapcsolat jelentőségét, hogy ezek hogyan befolyásolják a kognitív funkciókat.
„A meglévő adatokból nagyon sokat tanulhatunk, és minél többet használjuk a fordított metabolomikát, annál többet tudhatunk meg arról, hogy a mikrobiom hogyan hat ránk és egészségünkre, és annál gyorsabban tudunk belőle tanulni” – tette hozzá Mannochio Russo. „Ez még csak a kezdet.”