Onderzoekers van Ohio State University hebben ontdekt dat een van de goede bacteriën in de menselijke darm, namelijk de Eubacterium limosum, het risico op hartziekten zou kunnen verminderen.
De rol van goede darmbacteriën
Goede bacteriën concurreren in de darm met slechte bacteriën om toegang te krijgen tot voedingsstoffen. Als de goede bacteriën winnen, kunnen ze gezondheidsproblemen voorkomen die het gevolg kunnen zijn van hoe het lichaam voedsel metaboliseert.
De Eubacterium limosum helpt om de productie van de chemische stof trimethylamine of TMA te remmen. Deze stof wordt in de lever omgezet in zijn meest schadelijke vorm en is al meermaals in verband gebracht met de ontwikkeling van verstopte slagaders (atherosclerose).
TMA wordt geproduceerd tijdens het metabolisme wanneer minder nuttige darmmicroben een wisselwerking hebben met bepaalde voedingsstoffen. Een van die voedingsstoffen is L-carnitine, een chemische verbinding die voorkomt in vlees en vis en die ook wordt gebruikt als voedingssupplement om het herstel na het sporten te verbeteren.
Microbioloog Joseph Krzycki[1] en zijn collega’s ontdekten dat E. limosum op een andere manier in de darmen interageert met L-carnitine en zo de productie productie van TMA elimineert.
De relatie tussen eiwitten en darmbacteriën
De onderzoekers schrijven het gunstige gedrag van de bacterie toe aan een eiwit genaamd MtcB, een enzym dat specifieke moleculen van verbindingen afsnijdt om bacteriën te helpen om energie te genereren en te overleven. Het proces wordt demethylering genoemd en omvat de verwijdering van één methylgroep – een koolstofatoom omgeven door drie waterstofatomen – om de structuur of functie van een verbinding te veranderen.
“De bacterie doet dit voor zijn eigen voordeel, maar het heeft als bijkomend effect dat het de toxiciteit van TMA vermindert”, zei Krzycki. “Tot nu toe waren de enige bekende microbiële reacties in de darm met L-carnitine de omzetting in zijn slechte vorm. We hebben ontdekt dat een bacterie waarvan bekend is dat hij heilzaam is, een methylgroep kan verwijderen en het resulterende product via een andere weg kan sturen zonder dat het een andere schadelijke stoffen in het proces creëert.”
Bij deze interacties functioneert L-carnitine als een groeisubstraat – een verbinding die wordt geconsumeerd zodat het organisme kan leven en groeien, en ook een doelwit voor enzymactiviteit.
In de studie voedden de onderzoekers E. limosum-culturen met een assortiment potentiële substraten, waaronder L-carnitine. Alleen wanneer L-carnitine wordt aangeboden, synthetiseert de microbe het MtcB-eiwit specifiek om de methylgroep van L-carnitine af te snijden – in wezen maakt MtcB deel uit van de natuurlijke manier van de bacterie om de voedingsstof te consumeren.
“MtcB maakt deel uit van een familie van eiwitten met duizenden vertegenwoordigers die verschillende verbindingen kunnen gebruiken en de voedingsstoffen die bacteriën in de darmen consumeren, kunnen veranderen”, zei hij. “Deze eiwitten kunnen zich chemisch vergelijkbaar gedragen, maar het gebruik van verschillende verbindingen kan natuurlijk grote veranderingen teweegbrengen in de biologie.”[2]
Ontvang elke dinsdag onze nieuwsbrief met 2 nieuwe artikels in je inbox 👇
Bronnen