Nature: газообразование поддерживает здоровье пищеварительной системы

Австралийская группа исследователей из Университета Монаша и Института медицинских исследований Хадсона описала механизмы образования и использования молекулярного водорода в кишечнике человека — работу опубликовал журнал Nature Microbiology. Ученые выяснили, как этот газ, который многие воспринимают лишь как причину метеоризма, на самом деле активно влияет на состав и функции микробиома.

При ферментации непереваренных углеводов кишечные бактерии производят водород. Часть этого газа выходит при выдохе, часть служит «топливом» для других микроорганизмов, а оставшаяся доля выводится естественным путём. Однако исследователи подчёркивают, что водород — не просто побочный продукт: он регулирует равновесие микробной экосистемы и поддерживает нормальную работу пищеварительной системы.

По словам первого автора, доктора Кэйтлин Уэлш, в среднем человек выделяет около литра кишечных газов в сутки, примерно половина которого приходится на водород. Она отмечает, что этот газ не ограничивается ролью раздражителя — он способствует росту полезных бактерий и помогает кишечнику функционировать стабильно.

Нормальное газообразование рассматривается командой как естественный аспект переваривания: при расщеплении пищи водород образуется и становится источником энергии для ряда микроорганизмов. В то же время избыточное или недостаточное производство молекулярного водорода может сигнализировать о проблемах — от инфекции и воспалительных заболеваний кишечника до онкологических процессов.

Цель исследования заключалась в фундаментальном изучении путей регуляции уровня водорода в кишечной среде. Ученые выявили ключевой фермент — фермент группы B [FeFe]-гидрогеназа, который обеспечивает основную часть образования водорода. Этот белок присутствует во многих полезных бактериях и проявляет наибольшую активность в здоровом кишечнике. Анализ образцов кала и тканей показал, что фермент стимулирует рост микробных популяций через реакцию, в которой участвуют железо и белок ферредоксин.

Соавтор работы, доцент Сэм Форстер, считает, что понимание механизмов, с помощью которых микробы контролируют концентрацию водорода, откроет путь к новым терапевтическим подходам, основанным на микробиоме — от пробиотиков и трансплантации кишечной флоры до разработки живых биопрепаратов.

Источник: www.gazeta.press