Кровь и кишки: обнаружена новая связь между микробиомом кишечника и группами крови

0

Исследователи обнаружили, что общая часть микробиома кишечника человека имеет особое предпочтение антигенам группы крови А.

Эта специфичность может дать ему преимущество при поиске сахаров, позволяя ему легче колонизировать кишечник. Наличие антигена группы крови А в слизи отличается в разных частях кишечника, поэтому это может гарантировать, что эти микробы колонизируют правильные части пищеварительной системы, чтобы максимизировать их пользу для нашего здоровья.

Большинство людей знакомы с группами крови, которые определяются наличием или отсутствием молекул, известных как антигены А и В, на поверхности эритроцитов. За столетие, прошедшее с тех пор, как Карл Ландштейнер впервые описал эту систему, стало очевидным, что эти антигены “группы крови” также можно обнаружить на многих других поверхностях и выделениях организма. Это зависит от генетики индивидуума, но около 80% кавказцев имеют статус “секретора”.

Одно из мест, где обнаруживаются антигены группы крови, находится в слизи, покрывающей слизистую оболочку пищеварительной системы. Это густое липкое вещество обеспечивает среду для жизни микробиома кишечника, а также сахара для питания. Это сообщество микробов жизненно важно для здоровья и предотвращения болезней и инфекций, а организм вырабатывает слизь в качестве защитного барьера.

Профессор Натали Джудж и ее команда из Института Квадрам изучали, как слой слизи в организме способствует оптимальному балансу микробов для колонизации и процветания. Слизь состоит из белков, называемых муцинами, которые представляют собой длинные цепочки, густо покрытые сахарами.
Белки муцина “закрыты” рядом различных молекул, которые препятствуют доступу бактерий к сахарам, если они не обладают специфическими ферментами для разрушения крышки.
Ранее Проф. Джудж и ее коллеги обнаружили, что специфичность этого колпачка означает, что только определенные бактерии могут получить доступ к сахарам муцина, что благоприятствует бактериям колонизировать определенные ниши в кишечнике.

Их работа была сосредоточена на бактериях Ruminococcus gnavus, видном члене микробиома кишечника. Они являются одними из первых бактерий, колонизирующих кишечник младенцев, но также встречаются у 90% взрослых, что делает их идеальными для изучения механизмов формирования здорового микробиома. Интересно, что R. gnavus также был положительно или отрицательно связан с целым рядом заболеваний и состояний человека, от воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) до неврологических расстройств. Поэтому существует большой интерес к выяснению механизмов адаптации штаммов R. gnavus к среде кишечника.

В исследовании, опубликованном в журнале PLOS Biology, исследователи выявили, что штаммы Ruminococcus gnavus могут вырабатывать ферменты, используемые для расщепления муциновых капсул, полученных из антигена группы крови А.

Активность очень специфична для антигена группы крови А; дальнейший анализ показал, что он не способен воздействовать на другие антигены группы крови.
Чтобы понять основу специфичности фермента для антигенов группы крови А, команда работала с коллегами из Алмазного источника света и экспертами по ЯМР в UEA, чтобы выявить структурные взаимодействия фермента с группой крови А и показать, как его форма идеально соответствует форме антигена, что имеет решающее значение для его активности. Исходя из этого, они могли бы идентифицировать части фермента, ответственные за его активность, предоставляя подробную информацию о том, как он работает.

Геномный анализ показал, что ген этого фермента является частью кластера генов, которые позволяют бактериям использовать муцины в качестве источника энергии, а фермент-антиген группы крови А является ключом к раскрытию этого потенциала.

Открытие штаммов бактерий в микробиоме кишечника, обладающих такой специфичностью для переваривания муцинов с антигенами группы крови А, добавляет еще один слой к нашему пониманию того, как создаются микробиомы. Но означает ли это, что люди из разных групп крови имеют общие характерные профили микробиома? Предыдущие исследования рассматривали возникновение таких ассоциаций, но с противоречивыми результатами. Это исследование предоставляет механистические доказательства того, что эти бактерии взаимодействуют с антигеном группы крови А, что может иметь преимущество для колонизации младенцев и взрослых с группой крови А, но значение этого для людей еще предстоит продемонстрировать. Аналогичным образом, необходимы более подробные исследования распределения антигенов группы крови А в слизи в различных частях пищеварительной системы, чтобы подтвердить, является ли это способом поощрения этих бактерий к проживанию в определенных частях кишечника.

Полученные в результате этого исследования знания о ферментах, действующих на антигены группы крови, также могут быть полезны в борьбе с инфекциями, поскольку считается, что они нацелены на целый ряд болезнетворных микробов. Например, норовирус и SARS-CoV-2, по-видимому, отдают предпочтение антигенам группы крови. Таким образом, специфичность группы крови А, обнаруженная в этом исследовании, может иметь потенциальное применение для диагностики или терапии

Комментарии закрыты