O moleculă produsă de bacteriile intestinale contribuie la reducerea inflamației prin încetinirea energiei celulare
Enterobactina, o moleculă generată de bacteriile intestinale, ar putea avea un rol surprinzător în reducerea inflamației intestinale. Aceasta nu atacă direct sistemul imunitar, ci încetinește temporar producția de energie a celulelor.
Aceasta este concluzia unui studiu realizat de Dr. Matam Vijay-Kumar, profesor la Universitatea din Toledo, publicat în revista peer-reviewed „Gut Microbes”. Cercetarea se bazează pe peste un deceniu de muncă din laboratorul lui Vijay-Kumar privind enterobactina, o moleculă secretată de anumite bacterii intestinale, inclusiv E. coli, care are ca rol principal în natură captarea fierului din mediu.
„Lucrăm la această enterobactină de mai bine de 10 ani. Există multe studii care sugerează că putem exploata metabolitul microbian în beneficiul nostru, iar aceasta ar putea fi una dintre ele”, a declarat Matam Vijay-Kumar.
Principala descoperire a studiului implică mitocondriile, structurile celulare responsabile pentru generarea ATP, energia care alimentează practic fiecare funcție celulară. Echipa lui Vijay-Kumar a descoperit că enterobactina, fiind solubilă în grăsimi și capabilă să pătrundă prin membranele celulare, poate intra în mitocondrii și se leagă de fierul care limitează procesul de producție a energiei. Aceasta duce la o reducere măsurabilă a respirației mitocondriale. Cu alte cuvinte, puterea de ieșire a celulei este temporar redusă.
În celulele sănătoase, acest lucru ar fi nedorit. Dar, în țesutul intestinal inflamat, ar putea fi considerat un rezultat pozitiv.
„Deși reducerea energiei poate părea dăunătoare, aceasta poate fi de fapt benefică în țesuturile inflamate. În condiții precum inflamația intestinală, activitatea energetică ridicată poate agrava daunele”, a spus Vijay-Kumar. „Prin scăderea blândă a acestei activități, enterobactina ar putea ajuta la reducerea inflamației și la protejarea țesutului.”
Această idee se leagă de un domeniu emergent al cercetării biomedicale numit mitohormesis; conceptul conform căruia un stres de grad scăzut aplicat mitocondriilor poate, de fapt, să crească supraviețuirea și reziliența celulară. Vijay-Kumar face o comparație cu metformina, unul dintre cele mai utilizate medicamente pentru diabet din lume, care funcționează printr-un mecanism similar de inhibare ușoară a respirației mitocondriale.
Dr. Vinita Kushwaha, primul autor al publicației, a testat, de asemenea, acidul 2,3-dihidroxibenzoic (2,3-DHBA), un produs de degradare al enterobactinei. Pentru a înțelege efectele sale, echipa a testat acest compus pe șoareci cu colită, o afecțiune care provoacă inflamație în intestin și este similară cu boala inflamatorie intestinală la oameni. Rezultatele au fost încurajatoare. Șoarecii tratați cu 2,3-DHBA au arătat o inflamație semnificativ mai mică, o mucoasă intestinală mai puternică și mai sănătoasă, care ajută la prevenirea scurgerii substanțelor nocive în organism, și o vindecare mai bună a țesutului deteriorat comparativ cu șoarecii netratați.
Cercetătorii cred că această moleculă mai mică funcționează prin „reprogramarea” modului în care celulele produc energie. Aceasta ajustează ușor activitatea mitocondriilor, părțile celulei responsabile pentru producția de energie, astfel încât celulele din țesuturile inflamate să nu se suprasolicite. Acest lucru contribuie la reducerea daunelor și calmează inflamația.
Descoperirile se leagă, de asemenea, de cercetările mai ample ale lui Vijay-Kumar privind modul în care enterobactina interacționează cu sistemul imunitar. Lucrări publicate anterior din laboratorul său, inclusiv un articol intitulat „Enterobactina deturnează funcția neutrofilelor”, au demonstrat că molecula poate inhiba neutrofilele, acele celule albe din sânge care servesc ca primii răspunsători ai sistemului imunitar la inflamație, infecție și leziuni.
Vijay-Kumar a menționat că laboratorul său caută finanțare suplimentară pentru a continua investigarea modului în care efectele enterobactinei asupra funcției mitocondriale ar putea fi exploatate terapeutic și dacă medicamentele existente pentru IBD ar putea genera deja compuși similari ca parte a mecanismului lor de acțiune.
