Fett in Bodenbakterien kann vor Stress schützen
Eine kürzlich entdeckte Entdeckung könnte helfen, weiter zu erklären, warum das Leben mit Schmutz der menschlichen Gesundheit zugute kommen kann. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass ein im Boden lebendes Bakterium eine entzündungshemmende Fettsäure bildet, die die Widerstandsfähigkeit gegen Stress fördern kann.
Forscher der University of Colorado Boulder (CU Boulder) führten eine Studie durch, die dies untersuchte Mycobacterium vacae, ein Umweltbakterium, das sich von verrottendem organischem Material ernährt.
Frühere Studien mit Zellen und Labortieren haben dies gezeigt M. Vaccae kann Entzündungen reduzieren und vor Stress schützen.
Allerdings, wie die Autoren in einem kürzlich erläuterten Psychopharmakologie Artikel über ihre Arbeit, „die molekularen Mechanismen, die entzündungshemmenden Wirkungen von M. Vaccae sind nicht bekannt."
In der neuen Studie „reinigten und identifizierten die Forscher ein einzigartiges entzündungshemmendes Triglycerid“ aus dem Bodenbakterium. Anschließend synthetisierten und testeten sie die "freie Fettsäure" -Version des Fettes in Immunzellen der Maus.
Die Fettsäure trägt den Namen 10 (Z) -Hexadecensäure, und das Team untersuchte mithilfe von Sequenzierungstechniken der nächsten Generation die Wechselwirkung mit Makrophagen, einer Art Immunzelle.
Die Forscher sahen, dass die Fettsäure in den Zellen an einen bestimmten Rezeptor oder ein bestimmtes Signalprotein gebunden war. Dieses Ereignis blockierte wiederum eine Reihe von entzündungsbedingten molekularen Pfaden. Der Name des Rezeptors ist Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor (PPAR).
Weitere Experimente ergaben, dass die Behandlung der Immunzellen mit der Fettsäure vor ihrer Stimulierung ihre Entzündungsresistenz erhöhte.
Das Bodenbakterium wirkt direkt schützend
"Wir denken", sagt der leitende Studienautor Christopher Lowry, Associate Professor für Integrative Physiologie an der CU Boulder, "[dass] es eine spezielle Sauce gibt, die die Schutzwirkung dieses Bakteriums antreibt, und dieses Fett ist einer der Hauptbestandteile darin." spezielle Sauce. "
Er sagt, dass der Befund "ein großer Fortschritt für uns ist, weil er eine aktive Komponente des Bakteriums [um] und den Rezeptor für diese aktive Komponente im Wirt identifiziert".
Die Wechselwirkung zwischen der entzündungshemmenden Fettsäure und den Immunzellen ist ein Produkt der Koevolution von Menschen und Bodenbakterien, argumentiert Lowry.
Makrophagen sind Immunzellen, die Krankheitserreger wie Bakterien durch Verzehr eliminieren. Sie spielen eine zentrale Rolle bei Entzündungen.
Laut Lowry scheint das Bodenbakterium, sobald es in die Immunzelle gelangt ist, die entzündungshemmende Fettsäure freizusetzen. Dies bindet sich dann an die PPAR und schließt die „Entzündungskaskade“.
Die Ergebnisse sind ein weiterer Beweis dafür, dass der Kontakt mit Bodenbakterien die menschliche Gesundheit auf eine Weise unterstützt, die sich von den früheren Überlegungen der Wissenschaftler unterscheidet.
Eine andere Seite des Hygieneeffekts
Vor Jahrzehnten, bevor ausgefeiltere Analysetechniken verfügbar waren, konnten Wissenschaftler nur wenig von dem sehen, was auf molekularer Ebene in Zellen geschah. Sie konnten nur zeigen, dass die Exposition gegenüber Mikroorganismen der Gesundheit zugute zu kommen schien.
Diese Studien veranlassten den britischen Wissenschaftler David Strachan 1989, den Begriff „Hygienehypothese“ zu prägen.
Die Theorie besagt, dass je mehr das moderne Leben der Menschen sie vom Land entfernt und sie mit Nutztieren in Kontakt bringt, so dass ihr Körper die Zusammenarbeit mit Mikroorganismen verpasst. Dies schädigt das Immunsystem und erhöht das Risiko für Allergien und Asthma.
Die Annahme hinter der Hygienehypothese war zunächst, dass die Exposition gegenüber potenziell schädlichen Mikroorganismen dem Immunsystem half, eine Widerstandsfähigkeit gegen sie zu entwickeln.
Forscher wie Lowry und sein Team definieren die Hygienehypothese jedoch neu, um eine weitere Seite der Koevolutionsgeschichte hinzuzufügen.
Es ist nicht nur so, dass die Exposition gegenüber krankheitsverursachenden Bakterien die Immunität stärken kann, sondern auch, dass nützliche Bodenmikroben die Gesundheit durch direkte molekulare Interaktion mit Immunzellen aktiv fördern können.
In früheren Arbeiten hat Lowry verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, wie die Exposition gegenüber nützlichen Bakterien gut für die psychische Gesundheit zu sein scheint.
Eine Studie hat zum Beispiel gezeigt, dass Kinder, die auf Farmen mit Tieren aufwachsen, ein stressresistentes Immunsystem haben und weniger psychische Erkrankungen entwickeln als Kinder, die in der Stadt ohne Haustiere aufwachsen.
Eine andere Studie zeigte, dass Nagetiere mit injizieren M. Vaccae hat eine ähnliche Wirkung auf das Verhalten wie Antidepressiva. Die Behandlung scheint auch eine anhaltende entzündungshemmende Wirkung auf das Gehirn zu haben.
Untersuchungen haben gezeigt, dass eine zu hohe Entzündungsreaktion das Risiko einer posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS) und anderer stressbedingter Erkrankungen erhöhen kann.
Könnte ein Stressimpfstoff in Sicht sein?
Lowry und sein Team führten auch eine weitere Studie durch, in der sie zeigten, dass die Behandlung von Mäusen mit M. Vaccae könnte verhindern, dass sie nach einem traumatischen Ereignis eine Reaktion entwickeln, die der PTBS ähnelt.
Mäuse, die sie mit dem Bakterium behandelten, entwickelten auch weniger wahrscheinlich eine stressbedingte Kolitis und zeigten unter zukünftigen stressigen Umständen Angst.
Das Team sieht Entwicklungsmöglichkeiten M. Vaccae als "Stressimpfstoff". Dies könnte dazu beitragen, Menschen mit hohem Stress - wie Soldaten und Feuerwehrleute - vor stressbedingten psychiatrischen Erkrankungen zu schützen.
Es könnte auch Spielraum für die Entwicklung eines Arzneimittels geben, das auf die Fettsäure abzielt. Weitere Studien müssten zunächst bestätigen, dass die Fettsäure tatsächlich ein therapeutisches Potenzial besitzt.
Lowry sagt, dass ihre Studie nur "die Spitze des Eisbergs untersucht, um die Mechanismen zu identifizieren, durch die sich [Bodenbakterien] entwickelt haben, um uns gesund zu halten".
"Dies ist nur ein Stamm einer Art eines Bakterientyps, der im Boden vorkommt, aber es gibt Millionen anderer Stämme im Boden."
Christopher Lowry
