Ομάδα επιστημόνων εντόπισε μια νέα σύνδεση μεταξύ ορισμένων μορίων που παράγονται από το μικροβίωμα και μιας πρωτεΐνης που επηρεάζει τη φλεγμονή του εντέρου. Αυτό το εύρημα φέρνει τους ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Μπαθ και την Ιατρική Σχολή Τσαν του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης πιο κοντά στην κατανόηση του πώς μια καλή ισορροπία μικροβίων του εντέρου συνδέεται με το ανοσοποιητικό σύστημα και την εντερική υγεία. Αυξάνει επίσης την πιθανότητα να βρεθούν νέες θεραπείες για τη διαχείριση εξουθενωτικών φλεγμονωδών ασθενειών του εντέρου, όπως η ελκώδης κολίτιδα και η νόσος του Κρον. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Microbiome.
Τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας και τα δευτερογενή χολικά οξέα βελτιώνουν την υγεία του εντέρου, βρήκαν οι ερευνητές.
Το εντερικό μικροβίωμα διαφέρει από άτομο σε άτομο, αλλά συνολικά είναι γνωστό ότι μια κατάλληλη ισορροπία βασικών μικροβίων συνδέεται με ένα υγιές έντερο. Αυτή η ισορροπία μπορεί να διαταραχθεί από αλλαγές στη διατροφή. Συγκεκριμένα, μια δυτική διατροφή με υψηλή περιεκτικότητα σε σάκχαρα και λίπη και χαμηλή σε φυτικές ίνες, έχει συσχετιστεί με μείωση των ποσοτήτων των βακτηρίων στο έντερο που παράγουν λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας και δευτερογενή χολικά οξέα, τα οποία με τη σειρά τους επηρεάζουν την παραγωγή μιας σημαντικής πρωτεΐνης, της P-γλυκοπρωτεΐνης.
Τόσο τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας όσο και τα δευτερογενή χολικά οξέα υπάρχουν στο έντερο σε υγιείς ποσότητες μόνο όταν υπάρχουν οι κατάλληλες συνθήκες για να ευδοκιμήσουν στο μικροβίωμα ορισμένα μικρόβια.
Η P-γλυκοπρωτεΐνη (P-gp), η πρωτεΐνη που μελετήθηκε σε αυτήν τη μελέτη, επιτρέπει στο έντερο να επικοινωνεί με το ανοσοποιητικό σύστημα μέσω του τοιχώματος του εντέρου. Για κάμποσα χρόνια, αυτή ήταν μια πρωτεΐνη που προκαλούσε ανησυχία λόγω της ικανότητάς της να αντλεί τα φάρμακα της χημειοθεραπείας από τα καρκινικά κύτταρα, μειώνοντας έτσι την ικανότητά τους να καταπολεμούν τους όγκους. Ωστόσο, ο ίδιος ο μηχανισμός που καθιστά την P-gp προβληματική στη θεραπεία ορισμένων καρκίνων, την καθιστά και ευεργετική στη διατήρηση της ομοιόστασης, δηλαδή μιας ισορροπίας όπου η χρόνια φλεγμονή είναι υποτονική.
Τα τελευταία 10 χρόνια, οι επιστήμονες γνώριζαν ότι μέσω της δράσης της P-gp στην άντληση ουσιών, συμπεριλαμβανομένων των τοξινών, η P-gp παίζει κρίσιμο ρόλο στην προστασία της επιφάνειας του εντέρου. Τα υψηλά επίπεδα της πρωτεΐνης συσχετίζονται με ένα υγιές έντερο. Σε φλεγμονώδεις νόσους, όπως η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου, η έκφραση της P-gp φαίνεται να είναι μειωμένη.
Ωστόσο, παρά την κατανόηση του ρόλου της P-gp, μέχρι τώρα οι μηχανισμοί που ελέγχουν την έκφραση και τη ρύθμισή της έχουν παραμείνει άγνωστοι. Τα ευρήματα της νέας μελέτης, σε συνδυασμό με παλαιότερη εργασία στο UMass Chan, εξηγούν πώς το μικροβίωμα μπορεί να επηρεάσει την έκφραση της P-gp. Αυτό δίνει μια σημαντική εικόνα για μια βασική πτυχή του μικροβιώματος για το πώς ρυθμίζει την υγεία και τις ασθένειες του εντέρου.
Σε προηγούμενη έρευνα, η ομάδα επιστημόνων από τις ΗΠΑ και το Ηνωμένο Βασίλειο έδειξε ότι η P-gp απελευθερώνει αντιφλεγμονώδη μόρια στο έντερο. Αυτά τα μόρια, γνωστά ως ενδοκανναβινοειδή, είναι χημικά παρόμοια με την κάνναβη, αλλά παράγονται από το ανθρώπινο σώμα και είναι το κλειδί για τον έλεγχο της φλεγμονής του εντέρου. Εάν αυτά τα ενδοκανναβινοειδή μειωθούν ή δεν υπάρχουν, μπορεί να ξεσπάσει η φλεγμονή. Τα μόρια που εντοπίστηκαν στη νέα μελέτη προτρέπουν την P-gp να απελευθερώσει αυτά τα πολύ σημαντικά ενδοκανναβινοειδή μόρια.
Η έρευνα απέδειξε πώς η αντιφλεγμονώδης οδός της P-gp εξισορροπείται συνεχώς με μια προφλεγμονώδη διαδικασία. Αυτά τα αντίθετα μονοπάτια επικοινωνούν για να διατηρήσουν το έντερο υγιές: σε απουσία λοίμωξης η αντιφλεγμονώδης οδός P-gp είναι ενεργή για την καταστολή της περιττής φλεγμονής, ενώ η προφλεγμονώδης οδός είναι έτοιμη να ξεκινήσει μια ανοσολογική απόκριση για την προστασία του εντέρου από μόλυνση. Σε φλεγμονώδεις ασθένειες, όπως η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου, αυτή η ισορροπία δεν αντιμετωπίζεται καλά.
Τα ευρήματα παρέχουν νέες ευκαιρίες για τη διαχείριση φλεγμονωδών εντερικών ασθενειών. Πιθανές μελλοντικές θεραπείες θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν την παράδοση συγκεκριμένων βακτηρίων ή βακτηριακών προϊόντων στο έντερο ενός ατόμου ή διατροφικές αλλαγές που θα υποστήριζαν το μικροβίωμα για να προωθήσουν ή να διατηρήσουν την έκφραση της P-gp στο έντερο, προστατεύοντας έτσι από ανεπιθύμητη φλεγμονή.
Η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου συνδέεται με γενετικές και περιβαλλοντικές συνθήκες που περιλαμβάνουν τη διατροφή, την άσκηση, τον τρόπο ζωής και τη χρήση αντιβιοτικών. Η ελκώδης κολίτιδα, η πιο κοινή μορφή φλεγμονώδους νόσου του εντέρου παγκοσμίως, είναι μια χρόνια, εξουθενωτική ασθένεια χωρίς θεραπεία. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν πόνο στην κοιλιά, έντονες κράμπες, επίμονη διάρροια ή δυσκοιλιότητα, απώλεια βάρους και σοβαρή φλεγμονή του εντέρου. Ενώ οι τρέχουσες θεραπείες μπορούν να μειώσουν τη φλεγμονή και τα συμπτώματα, δεν υπάρχει τίποτα διαθέσιμο σήμερα για τη θεραπεία της νόσου.
«Το αποτέλεσμα αυτής της έρευνας είναι ότι τώρα γνωρίζουμε τα συγκεκριμένα μόρια που παράγονται από τα βακτήρια του μικροβιώματος και συνδέονται με την P-gp, για ένα υγιές έντερο. Αυτά τα μόρια λειτουργούν από κοινού για να διεγείρουν την P-gp να αυξήσει την απελευθέρωση των ενδοκανναβινοειδών μορίων, τα οποία καταστέλλουν την εντερική φλεγμονή», είπαν οι ερευνητές. «Είμαστε ενθουσιασμένοι που ανακαλύπτουμε πως όχι μόνο υπάρχει σύνδεση μεταξύ του μικροβιώματος του εντέρου και της ρύθμισης της P-gp στο έντερο, αλλά ότι δύο κατηγορίες μικροβιακών μορίων συνεργάζονται για να πυροδοτήσουν την έκφραση της P-gp. Αρχίζουμε να κατανοούμε τη σημασία της διατροφής επί της μικροβιακής κοινότητας στο σύνολό της. Αν και υπάρχουν ακόμη πολλά να διερευνήσουμε, υποψιαζόμαστε ότι η υγεία του εντέρου μπορεί να βελτιωθεί μέσω αλλαγών στη διατροφή».
Πηγή: Gut microbiota regulation of P-glycoprotein in the intestinal epithelium in maintenance of homeostasis, Microbiome (2021). DOI: 10.1186/s40168-021-01137-3.
