Ispostavilo se da nadutost može da služi i više nego da bude neprijatna ili smešna: gas koji oslobađaju neke crevne bakterije stimuliše druge bakterije creva da proizvode hormon uključen u trudnoću i u tretmanu postporođajne depresije koji je odobrila FDA, prema novom istraživanju koje je vodio Harvard Medical Školski naučnici.
Rad pokazuje kako crevne bakterije mogu da proizvedu nove hormone iz steroida u žuči i pritom deluju kao endokrini organ. Ovo istraživanje dodaje rastuću listu načina na koje mikrobiota creva može uticati na ljudsku biologiju i zdravlje. Studija takođe pruža nove dokaze da bi lekari jednog dana mogli da leče ili spreče određene vrste stanja mentalnog zdravlja manipulisanjem crevnim mikrobiomom.
Nalazi su objavljeni 24. maja u Cell.
„Iako je opšte poznato da je zdravlje creva važno za naše opšte blagostanje, još uvek se otkriva kako bakterije koje se nalaze u našem gastrointestinalnom traktu međusobno deluju i utiču na naše mentalno zdravlje“, rekla je prva autorka Megan. McCurri, koji je vodio rad kao diplomirani student i postdoktorski istraživač u laboratoriji Sloan Devlin na Institutu Blavatnik u HMS.
„Ovaj rad otkriva kako određene crevne bakterije vrše hemijsku transformaciju koja proizvodi steroid koji može uticati na zdravlje žena i postporođajnu depresiju.
Radeći u laboratorijskim posudama i sa miševima, McCurri i kolege su pronašli dve srodne vrste bakterija u ljudskom gastrointestinalnom traktu — Gordonibacter pamelaeae i Eggerthela lenta — koje mogu da modifikuju steroide. Dalje su otkrili da se ova hemijska modifikacija dešava u suprotnom smeru od načina na koji ljudske ćelije prave steroide.
„Naše ćelije prave steroide samo u oksidativnom pravcu, to jest gubeći elektrone, dok smo pokazali da crevne bakterije mogu da idu u obrnutom smeru, poznatom kao redukcija, ili dobijanje elektrona – što bakterijsku transformaciju čini jedinstvenom“, rekao je Devlin.
Tim je otkrio da bakterije mogu da promene kortikoide koji se nalaze u žuči – steroide koji igraju ulogu u imunološkoj funkciji i metabolizmu. Bakterije ih pretvaraju u derivate progesterona, koji su polni hormoni i neurosteroidi koji utiču na mozak i nervni sistem.
„Znamo da ljudsko telo proizvodi progesteron u nadbubrežnim žlezdama, placenti i jajnicima. Naš rad sugeriše da mikrobiom deluje kao dodatni endokrini organ“, rekao je Devlin, vanredni profesor biološke hemije i molekularne farmakologije HMS-a i viši autor knjige studija.
Devlin i tim otkrili su da je jedan od derivata progesterona koje proizvode crevne bakterije alopregnanolon, nazvan tako pre jednog veka jer ga telo proizvodi tokom trudnoće.
U partnerstvu sa Andreom Edlov, vanrednim profesorom za akušerstvo, ginekologiju i reproduktivnu biologiju u Opštoj bolnici u Masačusetsu, tim je istraživao proizvodnju alopregnanolona u trudnoći.
Analiza fekalnih uzoraka učesnika studije otkrila je da žene u trećem tromesečju trudnoće ne samo da su imale 100 puta veći nivo alopregnanolona, već su imale i više genetskih tragova dve crevne bakterije od ljudi koji nisu bili trudni. Nalazi sugerišu da bakterije creva doprinose proizvodnji alopregnanolona tokom trudnoće.
Istraživači su povezali niske nivoe alopregnanolona sa postporođajnom depresijom i drugim poremećajima raspoloženja i psihijatrijskim poremećajima, a alopregnanolon se koristi kao lek koji je odobrila FDA, poznat kao breksanolon za lečenje postporođajne depresije.
Imajući to na umu, Devlin i kolege žele da prošire svoju studiju fekalnih uzoraka kako bi pratili učesnike tokom prvog, drugog i trećeg trimestra i nakon porođaja i videli ko razvija postporođajnu depresiju.
Cilj je bolje razumeti da li bakterije u crevima doprinose nivoima alopregnanolona tokom trudnoće i podstiču rizik od postporođajne depresije ili štite od nje.
Ako istraživači pronađu efekat, „na putu, kao zajednica, mogli bismo razmišljati o terapijama usmerenim na mikrobiom za neurološka stanja poput depresije“, rekao je Devlin.
Istraživači su takođe otkrili kako dve bakterije vrše svoje hemijske transformacije.
Prvo su identifikovali gene na radu. Drugo, otkrili su da je bakterijama G. pamelaeae i E. lenta potreban vodonik — jedan od gasova koje druge bakterije u našem GI traktu proizvode dok vare hranu.
„Efekti gasa na metabolizam bakterija su uglavnom zanemareni, verovatno zato što je proučavanje u laboratoriji veoma teško“, rekla je ona. „Naš rad sugeriše da će verovatno postojati i drugi bakterijski procesi u crevima na koje značajno utiče, u osnovi, nadutost.“
Tim se nada da rad pokazuje da hemija koju sprovode crevne bakterije ima uticaj na ljudsko zdravlje i ponašanje, u ovom slučaju tokom trudnoće.
„Pre našeg rada, preovladavalo je shvatanje da domaćin pravi steroide; mikrobiom nije bio deo razgovora“, rekao je Devlin. „Nadamo se da će ovaj rad ubediti ljude da bakterije u crevima modifikuju steroide da bi proizvele molekule koji mogu uticati na funkcije domaćina, uključujući raspoloženje i ponašanje.“
