Cholesterin-Zerschlagung Darmbakterien beeinflussen können, Menschen ist Herz-Gesundheit

Von den tausenden von Arten von Bakterien, Leben im Verdauungstrakt, die Wissenschaftler wissen, wie nur eine Handvoll von Ihnen, direkten Einfluss auf die menschliche Gesundheit. Jetzt haben Forscher am Broad Institute von MIT und Harvard und Harvard University haben entdeckt, eine Gruppe von Darm-Bakterien, die verstoffwechseln genug Cholesterin, um potenziell beeinflussen Menschen den Stoffwechsel.

Ihre neue Studie, veröffentlicht heute in „Cell Host und Microbe, festgestellt, dass Menschen, die diese Bakterien in Ihrem Darm haben, senken den Cholesterinspiegel in Ihrem Blut als diejenigen, ohne die Mikroben. Die Entdeckung schlägt vor, ein möglicher Grund, warum manche Menschen verbrauchen mehr Cholesterin in Ihrer Ernährung mit minimalen Auswirkungen auf Ihre Cholesterinwerte im Blut. Es auch Hinweise, dass eine Verstärkung der Populationen dieser Bakterien, durch die Ernährung, Probiotika, oder eine andere Art der Behandlung, die vielleicht eines Tages eine effektive Möglichkeit, zu helfen, senken den Cholesterinspiegel.

„Diese Studie liefert eine roadmap für die wie wir Sie nutzen können mikrobielle Gene und Enzyme, um den Stoffwechsel manipulieren und die menschliche Gesundheit beeinträchtigen“, sagte Ramnik Xavier, co-senior-Autor der Studie, der Direktor von Grundzügen der Immunologie-Programm, co-Direktor des Instituts Infektionskrankheiten und Mikrobiom-Programm, co-Direktor der Mitte für Microbiome informatik und Therapeutika am MIT, einem Forscher am Massachusetts General Hospital, und Kurt Isselbacher Professor für Medizin an der Harvard Medical School.

„Diese Studie fügt dem Beweis, dass das mikrobiom ist ein Teil des Puzzles in Bezug auf, warum verschiedene Individuen haben unterschiedliche Cholesterinspiegel“, sagte Emily Balskus, co-senior-Autor der Studie, Professor von Chemie und Chemische Biologie an der Harvard-Universität und ein Institut Mitglied zu Breit.

Cholesterin-Rätsel

Die Idee, dass Bakterien verstoffwechseln Cholesterin ist nicht eine neue; in den frühen 1900er Jahren, berichteten Wissenschaftler die Existenz von Bakterien, könnte chemisch verwandeln Cholesterin in eine Substanz namens coprostanol. Coprostanol-erzeugende Bakterien gefunden wurden, die in den Eingeweiden von Ratten, Affen, Schweine und sogar Menschen, sondern die Biologie dieser Bakterien wurde schlecht verstanden.

„Es ist schon lange bekannt, dass einige Darmbakterien bilden könnte coprostanol von Cholesterin, aber wir wussten nicht, welche Art von Bakterien die dies Taten oder wie Sie es tun,“ sagte Douglas Kenny, der erste Autor der neuen Papier-und eine Breiten-und Harvard-Absolvent.

Kenny, Balskus, Xavier, und Ihre Kollegen wollten wissen, ob es eine Verbindung zwischen diesen Bakterien und den Cholesterinspiegel im Blut. Aber die Isolierung Cholesterin-metabolisierenden Bakterien und wachsen zu lassen, im Labor erwies sich als schwierig—viele Arten finden in der human microbiome sind schwer zu Kultur im Labor.

Stattdessen wird das team sich zu großen microbiome Datensätze auszugraben Gene beteiligt sein könnten, im Cholesterin-Stoffwechsel. Die Forscher analysierten Darm microbiomes von 3,097 Menschen in den Vereinigten Staaten und sequenziert fast 6 Millionen mikrobielle Gene gefunden, in denen microbiomes. Der mikrobiom-Proben, 625 enthielt auch Informationen über die Höhe der von coprostanol gefunden in den Kot.

Das team sah für bakterielle Gene, die vorhanden waren, nur bei Menschen, die ausgeschieden coprostanol und ähnelte auch diese Kodieren Enzyme, die ähnliche Funktionen auszuführen, die dem Cholesterin-Stoffwechsel. Das führte die Wissenschaftler nur vier Gene beteiligt sein könnten beim Abbau von Cholesterin.

Von dort aus, die Forscher genetisch veränderte Bakterien im Labor zu produzieren, die jede der vier Enzyme von Interesse. Sie homed in auf ein gen, das Sie benannt Darm-Hocker Stoffwechsel Ein (IsmA), das könnte verstoffwechseln Cholesterin. Das gen, zeigten Sie in Ihrer genetischen Daten, gefunden in einer kleinen Anzahl von mikrobiom-assoziierte Bakterien.

„Sobald wir wussten, dass das gen, wir wollten zurück gehen und schauen auf die menschliche Bevölkerung und Fragen:, was ist der Unterschied zwischen jemandem dessen mikrobiom hat dieses gen und jemand, dessen mikrobiom fehlt es?'“ sagte Kenny.

Fäkal-Fakten

Die Gruppe entdeckt, dass Menschen mit der IsmA-gen in Ihrem mikrobiom ausgeschieden 55-75 Prozent weniger Cholesterin in Ihren Kot als Menschen, die nicht tragen, die bakterielle gene. Darüber hinaus Menschen mit der IsmA-gen hatten im Durchschnitt den Cholesterinspiegel im Blut, wurden von 0,15 mmol/L (2,7 mg/dL) niedriger als bei solchen ohne Kopien der IsmA-Gene in Ihren microbiomes. Dies ist eine größere Durchschnittliche Effekt auf das Cholesterin im Blut als die menschlichen Gene, wie HMGCR und PCSK9, die bekannt sind, zu ändern eine person das Risiko von hohen Cholesterinspiegel und werden gezielt durch einige der FDA zugelassene Cholesterin-Medikamente.

„Um zu sehen, wie gut die bestimmte Gene und Organismen, die wir fanden, korreliert mit Stoffwechsel und Cholesterinspiegel im Menschen war wirklich spannend und erfreulich“, sagte Balskus.

Die Forscher versuchen jetzt, zu isolieren, die human-assoziierten Bakterien, die IsmA für weitere Studie und weitere Fragen dazu, ob coprostanol hat keine Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Aber Sie sagen, dass Ihre Ergebnisse bestätigen die Idee, dass das make-up von einer person mikrobiom beeinflussen können, Ihre metabolische Gesundheit.