На самом деле, это тема далеко не новая. Медики во многих странах давно установили зависимость: чем больше разнообразие микробиома (бактерий) кишечника, тем менее вероятность того, что у человека возникнет сердечно-сосудистое заболевание.
Исследования, проведенные ранее, выявили, что пациенты с диагностированными болезнями сердца, к примеру, с атеросклерозом, носят в своем кишечнике совершенно иной набор микробов, нежели люди, у которых эти недуги отсутствуют. Ученые выдвинули предположение, что отсутствие сердечных заболеваний может быть связано с высоким уровнем в кишечнике фермента IsmA. Как раз таки это вещество хорошо расщепляет холестерин, и именно его генерируют кишечные микробы.
У людей, чьи кишечные бактерии вырабатывали IsmA, в крови было меньше холестерина, чем у тех, чьи кишечные бактерии не вырабатывали этот фермент. Однако конкретные виды бактерий, вырабатывающие ферменты, поглощающие холестерин, до последнего времени были неизвестны.
2 апреля 2024 года в медицинском журнале Cell вышла публикация, которая рассказала, что именно бактерии рода Oscillibacter обладают способностью расщеплять холестерин. Следовательно, людей, в чьих кишечных микробиомах много данных микробов, уровень холестерина нормальный, и опасаться за сердце и сосуды не надо.
Выявлению этих крайне полезных бактерий предшествовала большая работа. Чтобы понять, как кишечные микроорганизмы влияют на здоровье сердца, исследователи изучили образцы экскрементов и крови у более чем 1400 человек, которые участвовали во Фрэмингенском исследовании. Эта самая длительная американская программа по изучению факторов, повышающих риск сердечно-сосудистых заболеваний. Началась еще в 1948 году, затронула более 15 000 человек, несколько поколений жителей США.
Используя разнообразные методы, команда микробиологов постаралась определить профили ДНК бактерий в образцах экскрементов. Также исследователи провели анализ метаболитов, побочных веществ, которые остались после того, как кишечные микроорганизмы расщепили холестерин.
Следующий этап включал в себя сопоставление полученных результатов с показателями здоровья сердца, которые используются в современной медицине. В частности, с уровнем холестерина в крови и триглицеридов.
Небольшая справка: триглицериды — это вид липидов, жиров, которые циркулируют в нашей крови. Являются самым распространенным видом жиров в человеческом организме. Как правило, триглицериды поступают к нам из продуктов животного происхождения, особенно из сливочного масла.
Также триглицериды образуются из дополнительных калорий, которых организм не израсходовал сразу. Их организм хранит в жировых клетках, и когда нам нужна энергии, триглицериды освобождаются и отдают ее.
Данные липиды очень важны для нашего здоровья. Однако если их уровень в крови будет высоким, то это может значительно повысить риск сердечных заболеваний, а также инсульта.
Итак, команда исследователей обнаружила, что у людей с пониженным содержанием в организме холестерина и триглицеридов очень много бактерий вида Oscillibacter. Чтобы понять, не случайное ли это было совпадение, ученые проверили другую независимую группу пациентов. И корреляция между уровень холестерина и триглицеридов и количеством бактерий Oscillibacter подтвердилась.
Далее холестерин пометили флуоресцентным красителем и скормили Oscillibacter, выращенным в лаборатории. В микроскоп ученые увидели, что микробы действительно всосали в себя холестерин.
Также выяснилось, что разные виды Oscillibacter разлагают холестерин на разные стероиды. Далее в процесс включились другие кишечные бактерии, которые поглотили полученные стероиды, снизив тем самым уровень холестерина в крови.
Далее результаты были переданы нейросети, которая получила задание обнаружить, какие гены и белки могут помочь Oscillibacter расщеплять холестерин. В итоге было найдено вещество IsmA, ответственное за метаболизм холестерина. В дальнейшем по его образцу будут исследоваться и другие кишечные бактерии.
Сейчас микробиом кишечника представляет собой нечто вроде «темной материи». Существует огромное количество генов кишечных микроорганизмов, функции которых абсолютно неизвестны. И это мешает увидеть полную картинку действия кишечных бактерий
— Даоминг Ванг, микробиолог, доктор биологических наук, Университет Гронингена (Нидерланды).
Ученые предполагают, что уже через несколько лет медицина научится менять микробиом кишечника в нужном ей направлении. В частности, это поможет ускорить переработку холестерина, а значит, снизить уровень сердечно-сосудистых заболеваний у миллионов человек во всех уголках мира.
Но прежде чем это можно будет сделать, нам нужны последующие исследования, чтобы лучше понять, как именно эти бактерии расщепляют холестерин и как это можно использовать в качестве терапии. Нам нужны подробные исследования на лабораторных животных с последующими клиническими испытаниями на людях
— Даоминг Ванг, микробиолог.
