Μια έρευνα από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο έφερε στο φως εκατοντάδες Ν-ακυλολιπίδια, μόρια που συνδέονται με τον μεταβολισμό και το μικροβίωμα του ανθρώπου. Συνολικά, οι επιστήμονες κατέγραψαν 851 διαφορετικά Ν-ακυλολιπίδια, με τα 777 να μην έχουν αναγνωριστεί στο παρελθόν. Τα μόρια αυτά συμμετέχουν σε σημαντικές βιολογικές λειτουργίες, μεταξύ των οποίων η ανοσολογική ομοιόσταση και ο έλεγχος της ενεργειακής δαπάνης.
Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν πόσο περίπλοκη είναι η αλληλεπίδραση μικροβιώματος και ανθρώπινης υγείας, ενώ διευρύνουν τις δυνατότητες μελέτης των μεταβολικών διαταραχών και ασθενειών. Όπως σημειώνουν οι ερευνητές, η ταυτοποίηση των μεταβολιτών ενδέχεται να συμβάλει στην ανάπτυξη νέων θεραπευτικών στρατηγικών.
Πολλές χημικές διεργασίες και αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα κύτταρα και τα μικρόβια που φιλοξενούμε συνθέτουν τον ανθρώπινο μεταβολισμό. Η συστηματική ανίχνευση και ταξινόμηση των μορίων που αποκαλούνται μεταβολίτες επιτρέπει στους επιστήμονες να κατανοούν καλύτερα την υγεία και τις ασθένειες.
Εκατοντάδες άγνωστα μέχρι σήμερα Ν-ακυλολιπίδια, ένας τύπος μορίων που συμμετέχει στις ανοσολογικές αντιδράσεις και στις αντιδράσεις στο στρες, περιγράφουν ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο. Η ανακάλυψη αποτελεί σημαντικό βήμα για την καλύτερη κατανόηση του ανθρώπινου μεταβολισμού.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell.
Σε διαφορετικούς ιστούς και βιολογικά υγρά, οι επιστήμονες βρήκαν 851 τύπους Ν-ακυλολιπιδίων, από τους οποίους οι 777 δεν είχαν καταγραφεί προηγουμένως. Πρόκειται για μόρια σηματοδότησης που συνδυάζουν ένα λιπαρό οξύ με μια αμινομάδα, τα οποία ενώνονται μέσω αμιδικού δεσμού. Τα Ν-ακυλολιπίδια που ήταν ήδη γνωστά συνδέονται με ουσιώδεις βιολογικές λειτουργίες: από την ανοσολογική ομοιόσταση και την αύξηση της λιπώδους μάζας έως τη ρύθμιση της ενεργειακής δαπάνης που σχετίζεται με την παχυσαρκία. Επιπλέον, επηρεάζουν διεργασίες όπως ο πόνος, η μνήμη και τα επίπεδα ινσουλίνης. Παράδειγμα αποτελεί η Ν-ολεϋλαιθανολαμίνη, η οποία ελέγχει την πρόσληψη τροφής. Η Ν-ακετυλοκυστεΐνη, ένα άλλο μόριο της ομάδας, διαθέτει αντιοξειδωτικές και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες και αξιοποιείται για την παρεμπόδιση της δηλητηρίασης από ακεταμινοφαίνη (παρακεταμόλη). Τα Ν-ακυλολιπίδια είναι χιλιάδες και παρουσιάζουν μεγάλη χημική ποικιλομορφία.
Σύμφωνα με τα ευρήματα, το ανθρώπινο μικροβίωμα παράγει τους μεταβολίτες που αναγνωρίστηκαν πρόσφατα. Μεγάλο ποσοστό των Ν-ακυλολιπιδίων της μελέτης προερχόταν από λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας.
Στη διασταύρωση μικροχλωρίδας και διατροφής παράγονται λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας, μια σημαντική και εκτεταμένη κατηγορία μορίων. Η κύρια παραγωγή τους γίνεται στο έντερο, ωστόσο μπορούν να επιδράσουν και σε όργανα μακριά από αυτό, όπως το ήπαρ, οι πνεύμονες, η ουρογεννητική οδός και ο εγκέφαλος. Η μελέτη έδειξε πως τα συγκεκριμένα Ν-ακυλολιπίδια εντοπίζονται και σε δεδομένα από σημεία εκτός του εντέρου. Η ανίχνευσή τους προσθέτει νέα διάσταση στην κατανόηση των μηχανισμών και των λειτουργιών των λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας. Η κατανομή τους διαφέρει ανάλογα με τη διατροφή, τον αποικισμό από μικρόβια, αλλά και σε ανθρώπους με παθήσεις που επηρεάζουν το μικροβίωμα, όπως ο διαβήτης.
Οι μεταβολίτες λειτουργούν ως «γλώσσα» μέσω της οποίας το σώμα επικοινωνεί τόσο εσωτερικά όσο και με το μικροβίωμά μας. Η μελέτη ενδέχεται να φωτίσει ουσιαστικά τον τρόπο με τον οποίο ο μικροβιακός μεταβολισμός σχετίζεται με την υγεία και τις ασθένειες. «Είναι σαν να έχουμε προσθέσει εκατοντάδες νέες λέξεις στο μεταβολικό λεξικό», ανέφερε ο Pieter Dorrestein, κύριος συγγραφέας και καθηγητής στη Σχολή Φαρμακευτικής και Φαρμακευτικών Επιστημών Skaggs του Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο.
Ευαίσθητο σύστημα είναι ο ανθρώπινος μεταβολισμός, ενώ η διατάραξη της ισορροπίας του έχει συσχετιστεί με πολλές ασθένειες, ανάμεσά τους ο διαβήτης, ο καρκίνος και οι νευρολογικές διαταραχές. Για πολλές δεκαετίες παρέμενε αδιευκρίνιστο μεγάλο μέρος της βιοχημείας που βρίσκεται πίσω από τον ανθρώπινο μεταβολισμό, μαζί και η συμβολή του ανθρώπινου μικροβιώματος. Αυτό δυσχέραινε την κατανόηση αλλά και τη θεραπεία παθήσεων που σχετίζονται με τον μεταβολισμό. Οι νέες ενώσεις, που αριθμούν εκατοντάδες, συμβάλλουν στην κάλυψη αυτού του κενού γνώσης.
«Η μεγάλη έκπληξη εδώ ήταν το πόσο ποικίλη είναι στην πραγματικότητα αυτή η ομάδα ενώσεων», δήλωσε η Helena Mannochio Russo, πρώτη συγγραφέας της μελέτης και μεταδιδακτορική ερευνήτρια.
Οι ερευνητές παρατήρησαν ακόμη ότι οι συγκεκριμένοι μικροβιακοί μεταβολίτες συσχετίζονται με την κατάσταση του HIV και τη γνωστική εξασθένηση. Το εύρημα υποδεικνύει πιθανή σχέση ανάμεσα στο μικροβίωμα του εντέρου και τη νευρολογική λειτουργία σε ανθρώπους με HIV. Χρειάζεται, ωστόσο, περαιτέρω έρευνα για να διευκρινιστεί τι σημαίνει αυτή η σύνδεση με τη «γλώσσα» των μικροβίων του εντέρου και πώς επηρεάζεται η γνωστική λειτουργία.
«Υπάρχουν τόσα πολλά που μπορούμε να μάθουμε από τα υπάρχοντα δεδομένα και όσο περισσότερο χρησιμοποιούμε την αντίστροφη μεταβολομική, τόσο περισσότερα θα μπορούμε να μάθουμε για το πώς το μικροβίωμα αλληλεπιδρά μαζί μας και επηρεάζει την υγεία μας και τόσο πιο γρήγορα θα μπορούμε να μάθουμε από αυτό», πρόσθεσε ο Mannochio Russo. «Αυτή είναι μόνο η αρχή».
Για περισσότερες πληροφορίες: Mannochio-Russo, H., et al. (2025). The microbiome diversifies long- to short-chain fatty acid-derived N-acyl lipids. Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2025.05.015.
Βασικά σημεία της μελέτης
- Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο εντόπισαν 851 Ν-ακυλολιπίδια, με τα 777 να μην είναι γνωστά έως σήμερα, τα οποία σχετίζονται με τον ανθρώπινο μεταβολισμό και το μικροβίωμα.
- Σημαντικές βιολογικές λειτουργίες, ανάμεσά τους η ανοσολογική ομοιόσταση και ο έλεγχος της ενεργειακής δαπάνης, περιλαμβάνουν τη συμμετοχή των Ν-ακυλολιπιδίων.
- Ο εντοπισμός των συγκεκριμένων μεταβολιτών δημιουργεί νέες δυνατότητες για τη μελέτη των μεταβολικών διαταραχών και την ανάπτυξη καινούργιων θεραπευτικών προσεγγίσεων.
- Οι επιστήμονες βρήκαν συσχετίσεις των μικροβιακών μεταβολιτών με την κατάσταση του HIV και τη γνωστική εξασθένηση, στοιχείο που υποδεικνύει πιθανές σχέσεις του μικροβιώματος με τη νευρολογική λειτουργία.
- Η έρευνα αναδεικνύει πόσο σημαντική είναι η αντίστροφη μεταβολομική για τη διερεύνηση των σχέσεων ανάμεσα στο μικροβίωμα και την ανθρώπινη υγεία.
Το άρθρο στο ygeiax.gr: https://www.ygeiax.gr/health/ekatontades-metavolites-apokalyptoyn-ta-mystika-toy-anthropinoy-mikroviomatos/11254
