Bakterie jelitowe odpowiadają m.in. za regulowanie metabolizmu gospodarza, w tym metabolizmu glukozy. I pomimo, iż wpływ mikrobioty jelitowej na homeostazę tego cukru w ciele człowieka jest obecnie dobrze znany, to fundamentalny mechanizm tych zależności wciąż pozostawał niezbadany. Bakterie zasiedlające ten odcinek przewodu pokarmowego są silnym mediatorem syntezy serotoniny pochodzącej z jelit, a to obwodowe źródło neuroprzekaźnika jest samo w sobie regulatorem glukozowym.
W tym doświadczeniu naukowcy z Flinders, SAHMRI oraz McMaster University in Canada badali, czy mikrobiom jelitowy wpływa na homeostazę glukozy poprzez oddziaływanie bakterii na pochodzącą z jelit serotoninę. Wyniki tego doświadczenia pozwalają zrozumieć sposób komunikacji mikroflory przewodu pokarmowego, który umożliwia kontrolowanie poziomów glukozy w reakcjach metabolicznych.
“Odkryliśmy, że mikrobiom pogarsza nasz metabolizm poprzez sygnalizację do komórek jelitowych, które wytwarzają serotoninę. Mikroflora jelitowa warunkuje podniesienie poziomu serotoniny we krwi, które wykazaliśmy uprzednio u osób cierpiących na otyłość. Wzrost ten niestety odpowiada za znaczne problemy metaboliczne.” – profesor D.J. Keating, współautor badania
Wykorzystując dwa rodzaje inhibicji farmakologicznej oraz genetyczne hamowanie syntezy obwodowej serotoniny u myszy, naukowcy odnotowali znaczny wzrost poziomu glukozy we krwi w organizmie gospodarza. Zwiększenie stężenia cukru było wynikiem zależnej od antybiotyków zmiany w składzie mikroflory, która z kolei była uwarunkowana syntezą obwodowej serotoniny.
“Kolejnym krokiem będzie zrozumienie, które dokładnie bakterie wykazują zdolność do przeprowadzenia takiego mechanizmu, ale też jak to robią. Wszystkie te badania wykonywane są w nadziei, że pomoże to opracować nową strategię regulacji poziomu cukru we krwi u ludzi.” – profesor D.J. Keating, współautor badania
To pierwsze tego typu badanie, które pokazuje jak mikroflora jelitowa efektywnie komunikuje się z organizmem, po to, aby wpłynąć na metabolizm gospodarza. Jeżeli uda się dogłębniej zrozumieć, które bakterie odpowiadają za syntezę serotoniny w dolnym odcinku przewodu pokarmowego, możliwe będzie opracowanie konkretnych metod leczenia zbyt wysokiego poziomu cukru we krwi. To badanie stanowi pierwszy wielki krok w kierunku lepszego zrozumienia tego procesu.
