Επιστήμονες από UC Davis Health ανακάλυψαν ότι ένα ένζυμο στην επένδυση του παχέος εντέρου απελευθερώνει υπεροξείδιο του υδρογόνου (H2O2) -μια γνωστή απολυμαντική ένωση- για την προστασία του σώματος από τα μικρόβια του εντέρου.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell Host and Microbe και ρίχνει φως στον τρόπο με τον οποίο οι μικροοργανισμοί οργανώνονται στον χώρο του παχέος εντέρου. Παρέχει επίσης μια πιθανή νέα προσέγγιση για τη θεραπεία της φλεγμονής του εντέρου.
Στο παχύ έντερο υπάρχει ένα φυσικό περιβάλλον χαμηλού οξυγόνου και εκεί κατοικούν διάφορες κοινότητες μικροβίων που ονομάζονται με μια λέξη εντερικό μικροβίωμα. “Πάνω από το μισά αυτά μικρόβια δεν ανέχονται το οξυγόνο πολύ καλά”, δήλωσε ο Andreas Bäumler, καθηγητής ιατρικής μικροβιολογίας και ανοσολογίας, και επικεφαλής της μελέτης.
Το μικροβίωμα του εντέρου διατηρείται μακριά από την επιφάνεια του παχέος εντέρου. Αυτός ο διαχωρισμός είναι απαραίτητος για την αποφυγή φλεγμονής που μπορεί να προκληθεί από περιττές ανοσοαποκρίσεις στα μικρόβια του εντέρου.
Οι επιστήμονες πίστευαν ότι ο χωρικός διαχωρισμός διατηρείται από το οξυγόνο που απελευθερώνεται από τα κύτταρα για να αποτρέψει τα μικρόβια να έλθουν πολύ κοντά στην εντερική επένδυση. Η μελέτη βρήκε κάτι διαφορετικό.
“Εξετάσαμε τις χωρικές σχέσεις μεταξύ των βακτηρίων του εντέρου και του ξενιστή του, στο παχύ έντερο”, δήλωσε ο Bäumler. “Βρήκαμε ότι τα κύτταρα που επικαλύπτουν το παχύ έντερο απελευθερώνουν υπεροξείδιο του υδρογόνου -όχι οξυγόνο- για να περιορίσουν τη μικροβιακή ανάπτυξη”.
Το NOX1, ένα ένζυμο που βρίσκεται στην εντερική επένδυση, παρέχει μια σημαντική πηγή H2O2 στο παχύ έντερο. Το φυσικά παραγόμενο H2O2 χρησιμεύει ως φίλτρο που ρυθμίζει τη θέση των μικροβίων στο παχύ έντερο. Τα παθογόνα που χρησιμοποιούν το υπεροξείδιο του υδρογόνου μπορούν να το κάνουν μόνο όταν συνδέονται άμεσα με την εντερική επένδυση. Το σώμα χρησιμοποιεί το απολυμαντικό για να προστατεύσει την επιφάνεια του βλεννογόνου. Εν τω μεταξύ, οι μικροβιακές κοινότητες που βρίσκονται σε απόσταση από την επιφάνεια του παχέος εντέρου παραμένουν αβλαβείς.
Αντιμετώπιση της φλεγμονής με αποκατάσταση του φίλτρου
Όταν το σώμα βιώνει μια ανισορροπία στη μικροβιακή κοινότητα του εντέρου, πάσχει από δυσβίωση, μια γαστρεντερική κατάσταση. Η δυσβίωση μπορεί να προκαλέσει φλεγμονή και συμπτώματα όπως ναυτία, στομαχικές διαταραχές και φούσκωμα. Οι παραδοσιακές θεραπείες της δυσβίωσης βασίζονται κυρίως στη χρήση αντιβιοτικών ή προβιοτικών για τη στόχευση των βακτηρίων.
Τα ευρήματα από τη νέα μελέτη δείχνουν την ανάγκη για μια διαφορετική προσέγγιση για την αντιμετώπιση της φλεγμονής του εντέρου και της δυσβίωσης: την ευκαιρία αποκατάστασης των λειτουργιών του εντέρου αντί για την εξάλειψη των κακών μικροβίων.
“Πρέπει να αλλάξουμε το επίκεντρο των θεραπειών της φλεγμονής του εντέρου από τη στόχευση των βακτηρίων στη διόρθωση των φίλτρων του ξενιστή και την αποκατάσταση της λειτουργικότητάς τους”, δήλωσε ο Bäumler.
Πηγή: Anaerobic respiration of NOX1-derived hydrogen peroxide licenses bacterial growth at the colonic surface, Cell Host and Microbe (2020).
