Protein Bakteria Usus Yang Mempengaruhi Hormon, Metabolisme dan Kesihatan Tulang Ditemui

Usus manusia adalah rumah kepada trilion mikroorganisma yang menghasilkan bahan yang boleh mengawal fungsi semua organ dalam badan melalui aliran darah dan sistem saraf usus. Walau bagaimanapun, sedikit yang diketahui tentang kesan kebanyakan bakteria yang membentuk mikrobiom kita.

Kini, pasukan saintis antarabangsa yang diketuai oleh Universiti Copenhagen telah mengenal pasti strain biasa bakteria yang boleh membuka jalan kepada kelas ubat yang benar-benar baru. Kajian itu, bertajuk "Polypeptida yang dihasilkan oleh bakteria biasa dalam usus manusia meningkatkan metabolisme dalam tikus," diterbitkan dalam jurnal Nature Microbiology.

Bakteria ini menghasilkan dua molekul protein yang agak serupa dengan hormon irisin. Irisin dikeluarkan oleh otot semasa aktiviti fizikal dan memainkan peranan dalam metabolisme lemak.

Protein isyarat yang ditemui dipanggil RORDEP1 dan RORDEP2. Mereka mempengaruhi keseimbangan hormon badan, serta berat badan, ketumpatan tulang, dan paras gula dalam darah.

"Kami mendapati bahawa bilangan bakteria penghasil RORDEP boleh berbeza-beza antara orang sebanyak 100,000 kali ganda, dan orang yang mempunyai tahap bakteria ini yang tinggi cenderung mempunyai berat badan yang lebih rendah," kata Yong Fan, profesor bersekutu di Pusat Penyelidikan Metabolisme Asas Yayasan Novo Nordic dan pengarang utama kajian itu.

Berat badan dan peraturan gula darah

Dalam kajian itu, para penyelidik menerangkan bagaimana protein RORDEP meningkatkan hormon badan sendiri, seperti GLP-1 dan PYY, yang membantu mengawal selera makan dan tahap glukosa, serta insulin, yang diperlukan untuk mengekalkan paras gula darah yang stabil. Pada masa yang sama, protein RORDEP menekan hormon GIP, yang boleh menyumbang kepada penambahan berat badan. Di samping itu, protein ini secara langsung meningkatkan pembakaran lemak.

"Dalam eksperimen ke atas tikus dan tikus yang disuntik sama ada bakteria penghasil RORDEP atau protein RORDEP itu sendiri, kami melihat pertambahan berat badan yang kurang dan paras gula darah yang lebih rendah, serta peningkatan ketumpatan tulang. Ini menarik kerana ini adalah kali pertama kami telah memetakan bakteria usus yang mengubah solekan hormon kami," kata Yong Fan.

Anjakan paradigma dalam rawatan penyakit kronik

Penyelidikan terhadap peranan bakteria usus dalam kesihatan manusia menyebabkan saintis dari Universiti Copenhagen menemui syarikat bioteknologi GutCRINE dua tahun lalu dengan sokongan kewangan daripada universiti.

Ujian klinikal pertama telah pun bermula. Satu kajian memberi peserta yang sihat bakteria hidup yang menghasilkan RORDEP untuk mengkaji kesannya terhadap biologi manusia. Satu lagi percubaan adalah melihat kesan protein RORDEP1.

"Kami kini menterjemahkan penyelidikan asas ke dalam kajian klinikal untuk mengetahui sama ada bakteria penghasil RORDEP atau protein RORDEP itu sendiri - dalam bentuk semula jadi atau diubah suai secara kimia - boleh membentuk asas untuk kelas ubat biologi baharu yang dikenali sebagai farmabiotik," kata Profesor Oluf Pedersen dari Universiti Copenhagen, ketua projek dan pengarang kanan kajian itu.

Dia menambah:

"Melihat ke hadapan untuk 10-15 tahun, kami menyasarkan untuk menguji potensi bakteria penghasil RORDEP untuk kedua-dua pencegahan dan rawatan. Kami ingin mengetahui sama ada ia boleh menjadi probiotik generasi akan datang yang digunakan sebagai makanan tambahan untuk mencegah penyakit kronik biasa, dan sama ada protein RORDEP dalam bentuk yang diubah suai boleh dibangunkan menjadi ubat masa depan untuk penyakit kardiovaskular, obesiti, diabetes dan osteoporosis."

Kajian itu dijalankan dengan kerjasama saintis dari Universiti Copenhagen, Hospital Herlev Gentofte, Hospital Universiti Zealand, Novo Nordisk A/S, Universiti Teknikal Denmark, Pusat Diabetes Steno dan Universiti Perubatan Chongqing (China).