Oamenii de știință au identificat bacterii intestinale umane care au un instrument util: o enzimă care poate transforma colesterolul care blochează arterele într-o formă mai inofensivă, care nu este absorbită de organism. Descoperirea, prezentată într-un articol publicat în revista Cell, indică posibile tratamente pentru niveluri ridicate de colesterol.
Deși speciile bacteriene recent descrise pot metaboliza colesterolul în laborator, dacă acestea pot provoca modificări ale nivelului de colesterol din sânge ale gazdelor lor nu a fost încă confirmat în modelele animale sau studiile clinice. Se știa că microbiomul intestinal uman afectează nivelul colesterolului, iar cercetările anterioare au indicat enzimele microbiene care ar putea fi implicate. Un studiu din 2020 a identificat o enzimă bacteriană, numită ismA, care poate transforma colesterolul în coprostanol, o lipidă care este excretată în loc să fie absorbită de organism. Persoanele ale căror bacterii intestinale au produs această enzimă aveau un nivel mai scăzut de colesterol în sânge decât cei care nu au făcut-o. Noul studiu a fost realizat de același grup de cercetare – condus de gastroenterologul și microbiologul Ramnik Xavier de la Spitalul General Massachusetts din Boston. Până acum, nu era clar care bacterii produceau enzimele care metabolizează colesterolul. Pentru a obține rezultatele, cercetătorii au analizat genomul microbian din probe de scaun de la 1.429 de participanți la un studiu pe termen lung al factorilor de risc pentru boli cardiovasculare. Echipa a descoperit multe specii de bacterii intestinale, inclusiv cele din genul Oscillibacter, care au fost corelate cu niveluri mai scăzute de colesterol. Cercetătorii și-au confirmat rezultatele la participanții la două studii independente.
În etapa următoare, echipa a identificat două specii de Oscillibacter și o altă specie de bacterii pentru gene similare cu cele cunoscute că afectează metabolismul colesterolului. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință au folosit un algoritm de învățare profundă pe care îl numesc „model de limbaj proteic”. Modelul evaluează nu numai caracteristicile unei gene în sine, ci și predicțiile despre modul în care proteina codificată de genă se va plia într-o structură 3D. Informațiile suplimentare fac algoritmul mai sensibil decât cei care se bazează doar pe informații despre genă. Ei au descoperit că cele trei specii au gene care codifică proteine care sunt structural similare cu ismA și cu alte enzime implicate în metabolismul colesterolului. Autorii au arătat, de asemenea, în experimente de laborator, că aceste trei specii pot metaboliza colesterolul. Xavier bănuiește, pe baza datelor lor, că există „multe mai multe” specii de Oscillibacter de descoperit decât cele 25 identificate în studiu.
Dacă speciile bacteriene sau enzimele ar putea fi livrate în locul potrivit în intestin, ar putea fi posibilă scăderea dozei necesare de medicamente, cum ar fi statine, pentru a reduce sau gestiona nivelul colesterolului. Din păcate există obstacole cu care se confruntă dezvoltarea unui astfel de tratament. Livrarea bacteriilor benefice a funcționat foarte bine în tratarea infecțiilor cu patogenul comun Clostridium difficile, spune Xavier, dar toxina C. difficile ucide o mulțime de bacterii, creând spațiu pentru bacterii utile. Persoanele care primesc tratament pentru colesterol ridicat ar avea în continuare comunitatea obișnuită de bacterii din microbiomul intestinal, spune el, care ar putea reprezenta o piedică pentru bacteriile care pot ajuta la reducerea nivelului de colesterol.
