Жир в почвенных бактериях может защитить от стресса
Недавнее открытие может помочь объяснить, почему жизнь с грязью может принести пользу здоровью человека. Ученые обнаружили, что бактерия, живущая в почве, вырабатывает противовоспалительную жирную кислоту, которая может повысить устойчивость к стрессу.
Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере (CU Boulder) провели исследование, в котором изучались Микобактерии Vaccae, экологическая бактерия, питающаяся разлагающимися органическими веществами.
Предыдущие исследования с клетками и лабораторными животными показали, что М. vaccae может уменьшить воспаление и защитить от стресса.
Однако, как объясняют авторы в недавнем Психофармакология статья об их работе, «молекулярные механизмы, лежащие в основе противовоспалительных эффектов М. vaccae неизвестны ».
В новом исследовании исследователи «очистили и определили уникальный противовоспалительный триглицерид» из почвенной бактерии. Затем они синтезировали и протестировали версию жира «свободная жирная кислота» в иммунных клетках мыши.
Жирная кислота носит название 10 (Z) -гексадеценовая кислота, и команда использовала «методы секвенирования следующего поколения», чтобы исследовать ее взаимодействие с макрофагами, типом иммунных клеток.
Исследователи увидели, что жирная кислота связывается с определенным рецептором или сигнальным белком в клетках. Это событие, в свою очередь, заблокировало ряд молекулярных путей, вызывающих воспаление. Название рецептора - рецептор, активируемый пролифератором пероксисом (PPAR).
Дальнейшие эксперименты показали, что обработка иммунных клеток жирной кислотой перед их стимуляцией повышает их сопротивляемость воспалению.
Почвенная бактерия оказывает прямое защитное действие
«Мы думаем, - говорит старший автор исследования Кристофер Лоури, доцент кафедры интегративной физиологии в CU Boulder, - [что] существует специальный соус, обеспечивающий защитные эффекты этой бактерии, и этот жир является одним из основных ингредиентов в ней. специальный соус. "
Он говорит, что это открытие - «огромный шаг вперед для нас, потому что оно идентифицирует активный компонент бактерий [um] и рецептор этого активного компонента в организме хозяина».
Лоури утверждает, что взаимодействие между противовоспалительной жирной кислотой и иммунными клетками является продуктом совместной эволюции человека и почвенных бактерий.
Макрофаги - это иммунные клетки, которые уничтожают болезнетворные микроорганизмы, такие как бактерии, потребляя их. Они играют центральную роль в воспалении.
Похоже, говорит Лоури, как только почвенная бактерия попадает внутрь иммунной клетки, она высвобождает противовоспалительную жирную кислоту. Затем он связывается с PPAR и закрывает «воспалительный каскад».
Полученные данные являются дополнительным доказательством того, что контакт с почвенными бактериями помогает здоровью человека не так, как когда-то думали ученые.
Другая сторона гигиенического эффекта
Десятилетия назад, до того как стали доступны более сложные методы анализа, ученые мало что могли увидеть из того, что происходило на молекулярном уровне в клетках. Все, что они могли показать, это то, что воздействие микроорганизмов приносит пользу здоровью.
Эти исследования побудили британского ученого Дэвида Страчана в 1989 году ввести термин «гигиеническая гипотеза».
Теория утверждает, что современная жизнь людей все больше отдаляет их от земли и контактов с сельскохозяйственными животными, поэтому их тела теряют возможность взаимодействия с микроорганизмами. Это повреждает иммунную систему и увеличивает риск аллергии и астмы.
Поначалу гипотеза гигиены заключалась в том, что воздействие потенциально вредных микроорганизмов помогает иммунной системе развить устойчивость к ним.
Однако такие исследователи, как Лоури и его команда, пересматривают гипотезу гигиены, чтобы добавить еще одну сторону истории коэволюции.
Дело не только в том, что воздействие болезнетворных бактерий может активировать иммунитет, но и в том, что полезные почвенные микробы могут активно укреплять здоровье за счет прямого молекулярного взаимодействия с иммунными клетками.
В своей предыдущей работе Лоури продемонстрировал несколько способов воздействия полезных бактерий на психическое здоровье.
Одно исследование, например, показало, что дети, которые растут на фермах с животными, имеют иммунную систему, более устойчивую к стрессу, и у них также меньше шансов заболеть психическими заболеваниями, чем у детей, которые растут в городе без домашних животных.
Другое исследование показало, что инъекции грызунов М. vaccae оказывает такое же влияние на поведение, как и антидепрессанты. Кроме того, лечение оказывает длительное противовоспалительное действие на мозг.
Исследования показали, что слишком высокая воспалительная реакция может повысить риск посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) и других состояний, связанных со стрессом.
Может ли появиться «вакцина от стресса»?
Лоури и его команда также провели другое исследование, в котором они показали, что лечение мышей М. vaccae может помешать им развить реакцию, похожую на посттравматическое стрессовое расстройство, после травмирующего события.
Мыши, которых лечили этой бактерией, также с меньшей вероятностью разовьются вызванным стрессом колитом и будут проявлять беспокойство в будущих стрессовых обстоятельствах.
Команда видит возможности в развитии М. vaccae в качестве «вакцины от стресса». Это могло бы помочь защитить людей с тяжелыми видами деятельности, таких как солдаты и пожарные, от развития психических заболеваний, связанных со стрессом.
Также есть возможность разработать лекарство, нацеленное на жирную кислоту. Дальнейшие исследования сначала должны подтвердить, что жирная кислота действительно обладает терапевтическим потенциалом.
Лоури говорит, что их исследование всего лишь изучает «верхушку айсберга с точки зрения определения механизмов, с помощью которых [почвенные бактерии] эволюционировали, чтобы поддерживать наше здоровье».
«Это всего лишь один штамм одного вида одного типа бактерий, который встречается в почве, но в почве есть миллионы других штаммов».
Кристофер Лоури
