Naukowcy odkrywają mikrobiologiczną cząsteczkę przywracającą zdrowie wątroby i jelit

Badacze z UC Davis Health odkryli, że naturalna cząsteczka wytwarzana przez bakterie jelitowe może odwrócić uszkodzenia wątroby i naprawić barierę jelitową po ekspozycji na aflatoksynę. Terapia ta może stać się nową, nietoksyczną metodą zapobiegania i leczenia niealkoholowej stłuszczeniowej choroby wątroby (NAFLD), która stanowi narastający problem zdrowotny dotykający ponad 1 na 4 dorosłych w USA.

Badanie wykazało, że 10-hydroksystearynian (10-HSA), związek produkowany przez bakterie Lactobacillus, skutecznie przywracał zdrowie osi jelitowo-wątrobowej u myszy narażonych na aflatoksynę. Aflatoksyna to toksyna wytwarzana przez pleśnie, często obecna w orzeszkach ziemnych, kukurydzy i innych uprawach, znana z działania hepatotoksycznego.

– To pierwszy raz, kiedy pojedyncza cząsteczka mikrobiologiczna wykazała zdolność do jednoczesnej regeneracji wątroby i jelit – powiedziała autor korespondencyjna, prof. Satya Dandekar, kierownik Katedry Mikrobiologii Medycznej i Immunologii na UC Davis Health.

Praca została opublikowana w czasopiśmie mBio.

Oś jelitowo-wątrobowa – nowy cel terapeutyczny

Wątroba i jelita są ze sobą ściśle powiązane, komunikując się poprzez kwasy żółciowe, odpowiedzi immunologiczne i metabolizm lipidów. Relacja ta, określana mianem osi jelitowo-wątrobowej, oznacza, że uszkodzenie jednego narządu wpływa negatywnie na drugi. W chorobach takich jak NAFLD (obecnie także MASLD) to powiązanie staje się istotnym celem terapeutycznym.

– Częstość NAFLD w USA rośnie i globalnie zwiększyła się o ponad 50% w ciągu ostatnich 30 lat. Przewlekłe choroby wątroby, takie jak NAFLD, zaburzają metabolizm lipidów, powodują wysoki poziom stanu zapalnego i wpływają na zdrowie jelit, ograniczając funkcje trawienne oraz osłabiając barierę nabłonkową – wyjaśniła Dandekar.

Mimo kluczowej roli osi jelitowo-wątrobowej, terapie działające jednocześnie na oba narządy są wciąż rzadko badane.

Zespół Dandekar zastosował model myszy imitujący NAFLD. Ekspozycja na aflatoksynę B1 (AFB1) – toksynę wytwarzaną przez grzyby Aspergillus – powodowała uszkodzenie wątroby, stan zapalny i degradację bariery jelitowej.

Podanie 10-HSA przyniosło u zwierząt znaczącą poprawę:

• odbudowę bariery nabłonkowej jelit,
• normalizację poziomu kluczowych metabolitów kwasów żółciowych, takich jak cholesterol i deoksycholan,
• poprawę metabolizmu energetycznego i funkcji detoksykacyjnych wątroby,
• normalizację odpowiedzi immunologicznych jelit.

Mikrobiologiczna broń precyzyjna

– Postrzegamy te produkty bakteryjne jak precyzyjną broń – mówi Dandekar. – Są uwalniane w miejscu stanu zapalnego i działają dokładnie tam, gdzie są potrzebne, wspomagając naprawę tkanek.

Przewlekłe choroby wątroby, takie jak NAFLD i marskość, są częściowo napędzane przez zahamowanie sygnalizacji PPARα. 10-HSA aktywuje PPARα – białko regulujące metabolizm lipidów. Dzięki temu cząsteczka naprawiała tkankę wątrobową i wspierała zdrowie jelit, bez działań ubocznych charakterystycznych dla leków syntetycznych.

– To, co czyni tę cząsteczkę wyjątkową, to fakt, że jest naturalnie produkowana w jelitach i nie wykazuje działania cytotoksycznego – podkreślił współautor, prof. Abhaya Dandekar z Wydziału Nauk o Roślinach UC Davis. – Działa tylko wtedy, gdy organizm i mikrobiom są w harmonii.

Szansa na profilaktykę skutków aflatoksyny

Ekspozycja na aflatoksynę dotyczy wielu osób, zwłaszcza w krajach rozwijających się, gdzie bezpieczeństwo żywności jest ograniczone. Badanie to stanowi podstawę do opracowania prostego, bezpiecznego suplementu, który mógłby mieć istotne znaczenie kliniczne.

– Byłaby to wyjątkowa okazja, jeśli udałoby się dostarczyć suplement pochodzenia mikrobiologicznego, który zapobiega lub łagodzi negatywny wpływ na zdrowie człowieka – powiedział Dylan Kramer, pierwszy autor pracy.

Jak dodają badacze, dotychczas mikrobiolodzy koncentrowali się głównie na krótkołańcuchowych kwasach tłuszczowych (SCFA) produkowanych przez mikrobiom jelitowy. W tym badaniu uwaga została skierowana na inne metabolity.

– Choć SCFA są bardzo istotne, nasze badanie jest jednym z pierwszych, które poszerza perspektywę o większe, bardziej złożone metabolity powstające w odpowiedzi na stan zapalny w jelitach – zaznaczył Kramer.

Co dalej?

Badanie podkreśla potężną rolę mikrobiomu w procesach naprawczych i profilaktyce chorób oraz potencjał wykorzystania „naturalnej apteki” w medycynie. Dzięki silnym dowodom przedklinicznym i braku toksyczności, zespół planuje badania kliniczne u ludzi, szczególnie u osób z chorobami wątroby lub zaburzeniami metabolicznymi.

Źródło: mBio, Microbial biotherapeutic metabolite alleviates liver injury by restoring hepatic lipid metabolism through PPARα across the gut-liver axis
DOI: http://dx.doi.org/10.1128/mbio.01718-25