Открытие «пробиотических транспортеров» раскрывает секрет защитных бифидобактерий

Японские исследователи из RIKEN, Университета Йокогамы и Токийского университета выяснили, как кишечные бифидобактерии защищают организм от смертельной инфекции, усиливая защитные свойства эпителия толстой кишки. Исследование, опубликованное в журнале Nature, впервые раскрывает механизмы, лежащие в основе полезного действия микробиоты кишечника, что обещает создание более эффективных пробиотических терапий для лечения различных заболеваний.

Бифидобактерии, одни из самых многочисленных кишечных бактерий, оказывают на здоровье хозяина ряд положительных эффектов: помогают пищеварению, усиливают иммунную систему и даже снижают риск рака. Однако механизм этих эффектов оставался загадкой.

Используя комбинацию методов генетики, транскриптомики и метаболомики, команда исследовала различия между штаммами бифидобактерий на стерильных (GF) мышах. Было обнаружено, что мыши, колонизированные подвидом B. longum, выживали после заражения патогенной бактерией E. coli O157, в то время как стерильные мыши без бактерий погибали от инфекции в течение 7 дней. Другой штамм, B. adolescentis, такого эффекта не оказывал.

Анализ метаболических профилей фекалий позволил установить, что разница связана с выработкой ацетата, который усиливает защиту кишечного эпителия. Ключевым элементом этого механизма является углеводный транспортер, кодируемый генами, присутствующими в определенных штаммах бифидобактерий, таких как B. longum. Этот транспортер позволяет бактериям использовать фруктозу для производства ацетата в дистальном отделе толстой кишки.

Идентификация этих «пробиотических транспортеров» стала важной вехой в изучении микробиоты кишечника и демонстрирует мощь мульти-«омиксных» технологий для анализа кишечной экосистемы. Это открытие обещает прогресс в разработке передовых пробиотических терапий.