PLOS Biology: обнаружена связь между микробиомом кишечника и группами крови

В новом исследовании, опубликованном в журнале PLOS Biology, ученые из Института Квадрам (Quadram Institute) обнаружили, что определенный штамм кишечного микробиома человека отдает особое предпочтение антигенам группы крови А.

Новизна исследования

Эта специфичность может дать микробиому преимущество при поиске сахаров, позволяя ему легче заселять кишечник. Наличие антигена группы крови А в слизи отличается по ходу кишечника, поэтому микроорганизмы колонизируют разные участки пищеварительной системы, чтобы максимизировать пользу для здоровья.

Актуальность работы

Большинство людей знакомы с группами крови, которые определяются наличием или отсутствием молекул, известных как антигены А и В, на поверхности эритроцитов. Антигены группы крови также можно найти на многих других поверхностях тела и в выделениях. Это зависит от генетики человека, но около 80% представителей европеоидной расы имеют статус секретора. Одним из мест, где обнаруживаются антигены группы крови, является слизь, покрывающая слизистую оболочку пищеварительной системы. Это густое липкое вещество обеспечивает среду для жизни кишечного микробиома, а также сахара для питания. Микробиом кишечника жизненно важен для здоровья и предотвращения болезней и инфекций, а организм вырабатывает слизь в качестве защитного барьера.

Ученые изучали, как слизистый слой способствует оптимальному балансу микроорганизмов для колонизации и процветания. Слизь состоит из белков, называемых муцинами, которые представляют собой длинные цепи, густо покрытые сахарами.

Муцины покрыты различными молекулами, которые предотвращают доступ бактерий к сахарам, если только они не обладают специфическими ферментами для разрушения покрытия. Ранее исследователи обнаружили, что специфичность этого покрытия означает, что только определенные бактерии могут получить доступ к муциновым сахарам, что способствует колонизации бактериями определенных ниш в кишечнике.

Материалы и методы исследования

Научная работа была сосредоточена на бактериях Ruminococcus gnavus из микробиома кишечника. Они являются одними из первых бактерий, которые колонизируют кишечник младенцев, но также обнаруживаются у 90% взрослых, что делает их идеальными для изучения механизмов формирования здорового микробиома. Интересно, что R. gnavus также положительно или отрицательно связаны с рядом заболеваний, от воспалительного заболевания кишечника (ВЗК) до неврологических расстройств. Поэтому большой интерес представляет выяснение механизмов адаптации штаммов R. gnavus к среде кишечника.

Люди с группой крови А могут быть подвержены пагубному воздействию некоторых микроорганизмов

Исследователи определили, что штаммы Ruminococcus gnavus могут производить ферменты, используемые для разрушения муцинового покрытия, сделанного из антигена группы крови А. Активность ферментов высоко специфична к антигену группы крови А. Дальнейший анализ показал, что эти ферменты не могут действовать на антигены других групп крови.

Чтобы понять основу специфичности фермента к антигенам группы крови A, ученые пытались выявить структурные взаимодействия фермента с группой крови A и показать, как его форма идеально соответствует антигенам, которые имеют решающее значение для активности фермента. Исследователи определили части фермента, ответственные за его активность, предоставив подробную информацию о том, как он работает.

Анализ геномики показал, что ген этого фермента является частью кластера генов, которые позволяют бактериям использовать муцины в качестве источника энергии, а фермент антигена группы крови А является ключом к раскрытию этого потенциала.

Практическая значимость работы

Результаты исследования предоставляют механистические доказательства того, что R. gnavus взаимодействуют с антигеном группы крови А, что может иметь преимущество для колонизации кишечника младенцев и взрослых с группой крови А. Информация из этого исследования о ферментах, действующих на антигены группы крови, также может быть полезна в борьбе с инфекциями, поскольку считается, что они являются мишенью для целого ряда болезнетворных микроорганизмов. Например, норовирус и SARS-CoV-2, по-видимому, отдают предпочтение антигенам группы крови. 

Авторы другого исследования выяснили, почему группа крови может иметь значение при COVID-19.

Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!

  telegram    

Учредитель сетевого издания (Medical Insider), главный редактор, автор статей.

Врач ультразвуковой диагностики в СЗЦДМ, травматолог-ортопед, г. Санкт-Петербург

E-mail для связи - [email protected]