Ergotioneiin annab kasulikele bakteritele hoogu ja pärsib kantserogeneesi soolestikus

Hatzios Labi (Broad Institute ja Harvard-MGH) juhitud rahvusvaheline meeskond on näidanud, et inimese soolestiku kommensaalid vahetavad anaeroobsetes (hapnikuvabades) tingimustes oma energiavarustuse tagamiseks tavalist toidust pärinevat antioksüdanti ergothioneiini (EGT). Uuring avaldati ajakirjas Cell Host and Microbe.

Kuidas uuring jätkus?

• In vitro mudelid: kahe suure hõimkonna – Clostridium symbiosum ja Bacteroides fragilis – võtmeisikute isoleeritud kultuurid sisaldasid söötmes ainult ergothioneiini „ainsa“ antioksüdandina.
• Risttoitmine: Kui tüvesid koos kasvatati, leiti, et üks tüvi muundas EGT-d ligipääsetavamateks metaboliitideks (nt püruvaat ja lühikese ahelaga rasvhapped), mida seejärel omastas teine, võimaldades mõlemal toota ATP-d O₂ puudumisel.
• Kontrollkatsed: Ei C. symbiosum ega B. fragilis üksikult suutnud EGT-d sisaldaval söötmel efektiivselt kasvada, samas kui paarikaupa kasvatades suurenes ATP tootmine ja rakkude biomass kahekordselt.

Peamised järeldused

1. Ergotioneiini roll: See antioksüdant, mida leidub seentes, ubades ja täisteraviljades, näib olevat mitte ainult kaitsev, vaid ka energiaallikas tavalistele soolebakterite perekondadele.
2. Tõhustatud anaeroobne hingamine: Ristav toitmine suurendas fermentatsiooni- ja NAD⁺ regeneratsiooniradade aktiivsust, mis on hapnikuvaeses käärsoolekeskkonnas ellujäämiseks kriitilise tähtsusega.
3. Kogukonna stabiilsus: EGT vahetus tugevdab mikroobikoosluse struktuurilist stabiilsust, ennetades patobiontide domineerimist ja stimuleerides kasulike metaboliitide (SCFA) tootmist.

Autorid märgivad, et ergothioneiini ainevahetusrada leiti olevat sagedasem kolorektaalvähiga patsientidel, mis võib viidata seosele mikroobse ergothioneiini metabolismi ja kasvaja patogeneesi vahel. See avab väljavaated ensüümi inhibiitorite või toitumisharjumuste muutmiseks (nt ergothioneiinirikaste toitude, näiteks seente ja kaunviljade tarbimise suurendamine), et moduleerida mikrobiootat terapeutilistel eesmärkidel.

Tervisele avalduvad mõjud

• Toitumisökoloogia: Lisaks toidukiudainetele toimivad toidu antioksüdandid väärtusliku kütusena „headele” mikroobidele, suurendades nende panust lühikese ahelaga rasvhapete tootmisse ja immuunmodulatsiooni.
• Uued prebiootikumid: ergothioneiinist ja selle derivaatidest võivad saada sihipärased prebiootikumid, mis on võimelised kasulikke anaeroobe "laadima" ja düsbioosi vastu võitlema.
• Terapeutilised tagajärjed: Toitumisalase EGT kättesaadavuse manipuleerimise abil võib olla võimalik parandada ainevahetust, vähendada põletikku ja tugevdada soolebarjääri funktsiooni.

„Oleme esmakordselt näidanud tõelist antioksüdantide risttoitmise mehhanismi, mis aitab toota energiat soolestiku anaeroobsetes piirkondades,“ ütleb juhtiv autor Ze Zhou.

Autorid toovad esile kolm peamist punkti:

1. Ergotioneiin kui ainevahetuslik „sild“
   „Oleme esmakordselt näidanud, et ergothioneiin mitte ainult ei toimi antioksüdandina, vaid muutub ka anaeroobsete bakterite energiaallikaks, tugevdades nende populatsioone käärsooles.“

2. Seos kolorektaalvähi ennetamisega
   „Tugevdatud mikroobide kooslus toodab rohkem lühikese ahelaga rasvhappeid, näiteks butüraati, mis teadaolevalt kaitseb käärsoole epiteeli ja pärsib kasvaja kasvu,“ lisab kaasautor professor Maria Gonzalez.

3. Prebiootilise ravi väljavaated
   „Edasised uuringud võimaldavad välja töötada sihipäraseid ergothioneiinipõhiseid prebiootikume, mis võiksid täiendada praeguseid kolorektaalse vähi sõeluuringu ja ennetamise strateegiaid,“ järeldab dr Ze Zhou.

See töö sillutab teed uue põlvkonna prebiootikumidele, mis põhinevad looduslikel antioksüdantidel ja mis suudavad "käivitada" mikrobioomi sisemise bioenergeetika ja parandada peremeesorganismi tervist.