Ten mechanizm może być powodem, dla którego fermentowana żywność korzystnie wpływa na zdrowie układu odpornościowego
W jaki sposób sfermentowana żywność, taka jak jogurt i kapusta kiszona, korzystnie wpływa na zdrowie, a zwłaszcza na układ odpornościowy? Nowe badanie ujawniło mechanizm komórkowy unikalny dla ludzi i małp człekokształtnych, który może dostarczyć wyjaśnienia.
Mechanizm obejmuje receptor komórkowy zwany HCA3. Receptor komórkowy to białko, które umożliwia określonym sygnałom przedostanie się do komórek, gdy wiąże się z nim pasująca cząsteczka.
Chociaż naukowcy wiedzieli o HCA3 od kilku lat, nie było jasne, jaką rolę odegrał. Tylko ludzie i małpy człekokształtne mają receptor HCA3. Inne ssaki, takie jak myszy, nie.
Teraz zespół z Uniwersytetu w Lipsku w Niemczech, wraz z innymi kolegami, odkrył, że HCA3 jest podatny na określony metabolit lub produkt uboczny aktywności bakterii kwasu mlekowego.
Metabolit nosi nazwę kwas D-fenylomlekowy (D-PLA). Kiedy wiąże się z HCA3, wyzwala sygnał, który ostrzega układ odpornościowy o obecności bakterii.
Naukowcy opisują swoje odkrycia w niedawnym PLOS Genetics artykuł do studium.
„Jesteśmy przekonani”, mówi starszy autor badania Claudia Stäubert, która pracuje na Wydziale Lekarskim Uniwersytetu w Lipsku, „że ten receptor najprawdopodobniej pośredniczy w niektórych korzystnych i przeciwzapalnych działaniach bakterii kwasu mlekowego u ludzi”.
Bakterie kwasu mlekowego i sfermentowana żywność
Bakterie kwasu mlekowego to mikroby, które mogą fermentować niektóre pokarmy. Na przykład mogą produkować jogurt z mleka i kiszoną kapustę z kapusty. Występują również w jelitach większości ssaków.
Bakterie należą do dużej grupy „mikroorganizmów funkcjonalnych”, które fermentują żywność pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Te drobnoustroje zmieniają żywność na wiele sposobów, z których ludzie korzystają i są korzystne dla zdrowia.
Mikroby fermentacyjne nie tylko mogą zmieniać teksturę, smak i aromat żywności, ale także wydłużają okres przechowywania poprzez konserwację, zwiększają wchłanianie składników odżywczych, rozkładają toksyny, stymulują aktywność probiotyczną i wytwarzają przeciwutleniacze.
Badania wykazały, że spożywanie sfermentowanej żywności przynosi korzyści zdrowotne związane z rakiem, chorobami serca, alergiami, cukrzycą i zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi.
Jednak chociaż wiele badań powiązało bakterie kwasu mlekowego z różnymi korzyściami zdrowotnymi, niewiele wiadomo na temat leżącej u ich podstaw biologii.
Stäubert i jej współpracownicy zbadali tę kwestię, badając rolę receptorów kwasu hydroksykarboksylowego (HCA). Autorzy zauważają, że receptory te „są regulatorami funkcji odpornościowych i homeostazy energetycznej w zmieniających się warunkach metabolicznych i dietetycznych”.
Historia ewolucji receptora HCA3
Większość ssaków ma dwa receptory HCA: HCA1 i HCA2. Jednak ludzie i małpy człekokształtne mają trzeci - HCA3.
W swoim artykule badawczym naukowcy wyjaśniają, w jaki sposób „zrekonstruowali historię ewolucji” receptorów HCA i wykazali, że jest on „funkcjonalnie obecny u ludzi i wszystkich innych małp człekokształtnych”.
Dyskutują o tym, jak bakterie kwasu mlekowego już fermentowały materiały zwierzęce i roślinne na długo przed tym, zanim ludzie „wykorzystali” ten proces.
Dawno temu nastąpiła znacząca globalna zmiana, która wpłynęła na „ostatniego wspólnego przodka wczesnych hominoidów”. Jest prawdopodobne, że ta zmiana zakłóciła nawyki żywieniowe, tak że mniej więcej w tym czasie do diety weszły sfermentowane owoce i liście.
Czy to możliwe, że HCA3 zaczął się jako błąd kopiowania genu, który dawał przewagę w przetrwaniu przodkom ludzi, którzy go przekazali?
Naukowcy sugerują, że ich odkrycia potwierdzają tezę, że „zwiększone spożycie [pokarmu sfermentowanego przez bakterie kwasu mlekowego] prawdopodobnie wywołuje dodatnie ciśnienie selektywne utrzymujące funkcję HCA3 u hominidów”.
Sugerują również, że obecność HCA3 mogła pomóc we wspieraniu interakcji między drobnoustrojami pokarmowymi a jelitowymi poprzez „przejmowanie funkcji układu odpornościowego”.
Nowe światło na ewolucję mikroorganizmów i żywicieli
Podsumowując, badanie rzuca nowe światło na to, jak niektóre mikroby - takie jak te, które fermentują żywność i żyją w jelitach - i ludzie ewoluowały razem.
Mogłoby to stymulować dalsze badania nad wykorzystaniem mechanizmów biologicznych, dzięki którym fermentowana żywność korzystnie wpływa na zdrowie.
Na przykład w przypadku HCA3 Stäubert mówi, że ona i jej koledzy „wierzą, że może on służyć jako potencjalny cel leku w leczeniu chorób zapalnych”.
Zespół sugeruje, że przyszłe badania powinny zbadać, w jaki sposób D-PLA wpływa na układ odpornościowy. Powinni również zbadać, czy metabolit wpływa na inne komórki przenoszące HCA3, takie jak komórki tłuszczowe.
