Микробиологи открыли новый кишечный микроб, который производит вонючий и токсичный газ сероводород, но защищает организм от патогенов. Этот микроб называется Taurinivorans muris, питается исключительно таурином и проявляет защитную функцию против двух важных бактерий-патогенов клебсиелла (Klebsiella) и сальмонелла (Salmonella). Данное открытие помогает лучше понимать важность микробных процессов для здоровья нашего организма.
Международная команда ученых во главе с микробиологом Александром Лоем из Венского университета (Австрия) обнаружила новый кишечный микроб, который питается исключительно таурином и производит зловонный газ сероводород. Результаты исследований опубликованы в журнале Nature Communications.
Кишечный микробиом оказывает влияние на наше здоровье самыми разными путями. Одним из них является увеличение содержания сероводорода - ядовитого газа, ответственного за неприятные запахи, выделяющиеся из кишечника. Наличие небольших объемов сероводорода в кишечнике полезно для организма, так как этот газ необходим для ряда физиологических процессов и может даже защитить от патогенов. Микробы, производящие сероводород в кишечнике, могут помочь «задушить» кислородозависимые патогены, такие как клебсиелла (Klebsiella), что затрудняет их колонизацию.
Однако повышенное содержание сероводорода может иметь негативные последствия, так как оно связано с воспалением кишечника и повреждением внутренней оболочки кишечника. Выявление ключевых элементов и процессов, которые производят этот вредный газ в нашем кишечнике, является фундаментальным первым шагом для разработки терапевтических методик, например, для лечения воспалительных заболеваний кишечника.
Руководитель исследований Александр Лой из Научного центра микробиологии и геоинформационных систем Венского университета заявил: «Мы открыли новый род бактерий, производящих сероводород в кишечнике мыши. Эти бактерии имеют довольно несбалансированный рацион: они специализируются на потреблении таурина. Таурин – это частично незаменимая аминокислота, которая в небольших количествах синтезируется в печени человека, однако большую часть таурина мы получаем из пищи, особенно из мяса, молочных продуктов и морепродуктов».
Ведущий автор исследования Хьюимин Йе пояснил: «Таурин, как и сероводород, участвует в разнообразных физиологических процессах. Недавние исследования обнаружили связь между таурином и здоровым старением: возможно, что этот питательный элемент может предотвратить развитие возрастных заболеваний. Именно поэтому открытие нового кишечного микроба, который питается исключительно таурином (этот микроб называется Taurinivorans muris), очень важно для понимания роли микробиома для здоровья животных и людей».
Ученые отметили, что для получения достаточного количества таурина в кишечнике микроб Taurinivorans muris нуждается в помощи других кишечных микробов, чтобы вырабатывать таурин из желчных кислот. Желчные кислоты, содержащие таурин, вырабатываются в печени, и при рационе с высоким содержанием жиров они высвобождаются в кишечник в большом количестве, чтобы помочь организму переваривать эти жиры. В свою очередь деятельность бактерий в кишечнике влияет на метаболизм желчной кислоты в печени. Результаты данных исследований помогают специалистам лучше понять те сложные взаимодействия в метаболизме желчных кислот, которые влияют на процессы и заболевания в организме.
Важно знать, что одной из самых важных функций микробов-симбионтов является защита организма от патогенов. Бактерии, расщепляющие таурин, защищают организм от патогенов. Микробиом обладает разнообразным арсеналом защитных механизмов, и одним из них является использование таурина для выработки сероводорода. Исследователи заявили, что сероводород может подавить кислородозависимый метаболизм некоторых патогенов. В данном исследовании ученые обнаружили, что Taurinivorans muris обладает защитной ролью против клебсиеллы и сальмонеллы - двух важных патогенов кишечника.
Александр Лой пояснил, что защитный механизм Taurinivorans muris против патогенов может происходить с использованием сероводорода, но по существу он понятен еще не до конца. Таурин является одним из самых важных источников для выработки сероводорода в кишечнике. Таким образом, данное исследование генерирует базовые знания о физиологических взаимодействиях между различными микробами кишечника и их хозяевами, и эти знания необходимы специалистам для разработки новых терапевтических методов на основе микробиома.