Zespół Vitora Rosetto Munoza zidentyfikował grupę metabolitów, które powstają w jelitach i przenoszone są wraz z krwią do wątroby, a następnie do serca, skąd są rozprowadzane po całym organizmie. W ten sposób zaczynają wpływać na funkcjonowanie szlaków metabolicznych, gospodarowanie energią i regulowanie poziomu cukru we krwi. O swoich odkryciach naukowcy poinformowali na łamach „Cell Metabolism” (http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2025.08.005).

Jak wyjaśnił Munoz, krew z jelita trafia żyłą wrotną do wątroby, a wraz nią metabolity produkowane przez mikrobiom. W wątrobie mogą one zostać przekształcone lub usunięte, a to, co zostaje, przedostaje się do krążenia ogólnego.

Na potrzeby badania naukowcy porównali skład metabolitów we krwi odpływającej z jelit oraz we krwi obwodowej u myszy różniących się podatnością na otyłość i cukrzycę. Dzięki temu mogli sprawdzić, które związki rzeczywiście docierają do wątroby i wpływają na jej funkcjonowanie. Zainspirowały ich do tego liczne badania z ostatnich lat, wskazujące, że u osób z otyłością, cukrzycą typu 2, nietolerancją glukozy lub insulinoopornością skład bakterii jelitowych różni się od obserwowanego u osób zdrowych.

Wyniki potwierdziły ich przypuszczenia: u zdrowych zwierząt wykryto 111 metabolitów występujących w wyższym stężeniu we krwi żylnej dopływającej do wątroby. U gryzoni genetycznie predysponowanych do otyłości i karmionych dietą wysokotłuszczową liczba ta spadła do 48. Sugeruje to, że dieta ma istotny wpływ na to, jakie związki chemiczne trafiają do wątroby.

Różnice zaobserwowano również między myszami podatnymi i odpornymi na zaburzenia metaboliczne, co pokazuje, że ważną rolę odgrywają również czynniki genetyczne. - Środowisko i geny gospodarza wchodzą w złożone interakcje z mikrobiomem jelitowym. W ich wyniku do wątroby i krwi krążącej trafiają różne zestawy metabolitów, które prawdopodobnie odgrywają ważną rolę w rozwoju otyłości, cukrzycy i zespołu metabolicznego - podkreślił Munoz.

Aby ustalić, które konkretnie bakterie jelitowe odpowiadają za obserwowane zmiany w profilu metabolitów, badacze podali zwierzętom antybiotyk modyfikujący skład ich mikrobiomu jelitowego. Doprowadziło to do istotnych zmian w zestawie wykrywanych we krwi związków. Wzrósł m.in. poziom mesakonianu - substancji biorącej udział w produkcji energii w komórkach.

Następnie autorzy poddali komórki wątroby działaniu mesakonianu i jego pochodnych. Poprawiło to wyraźnie ich reakcję na insulinę oraz regulację genów związanych z odkładaniem i spalaniem tłuszczu. Są to procesy kluczowe dla prawidłowego funkcjonowania metabolizmu, co oznacza, że metabolity wytwarzane przez bakterie jelitowe mogą go bezpośrednio regulować.

Autorzy zapowiadają dalsze badania nad pochodzeniem i działaniem poszczególnych metabolitów. Ich celem jest wskazanie cząsteczek, które w przyszłości mogłyby stać się podstawą nowych terapii otyłości i cukrzycy typu 2.

Katarzyna Czechowicz (PAP)

kap/ bar/