Fett i jordbakterier kan beskytte mot stress
En nylig oppdagelse kan bidra til å forklare nærmere hvorfor det å være til nytte for menneskers helse å leve med smuss. Forskere har funnet ut at en bakterie som lever i jord lager en betennelsesdempende fettsyre som kan fremme motstandsdyktighet mot stress.
Forskere ved University of Colorado Boulder (CU Boulder) ledet en studie som undersøkte Mycobacterium vaccae, en miljøbakterie som lever av råtnende organisk materiale.
Tidligere studier med celler og forsøksdyr har vist det M. vaccae kan redusere betennelse og beskytte mot stress.
Imidlertid, som forfatterne forklarer i en nylig Psykofarmakologi papir om deres arbeid, “de molekylære mekanismene som ligger til grunn for betennelsesdempende effekter av M. vaccae er ikke kjent. ”
I den nye studien “renset og identifiserte forskerne et unikt antiinflammatorisk triglyserid” fra jordbakterien. Deretter syntetiserte de og testet "gratis fettsyre" -versjonen av fettet i musens immunceller.
Fettsyren har navnet 10 (Z) -heksadecensyre, og teamet brukte "neste generasjons sekvenseringsteknikker" for å undersøke samspillet med makrofager, en type immuncelle.
Forskerne så at fettsyren bundet til en bestemt reseptor, eller signalprotein, i cellene. Denne hendelsen blokkerte i sin tur en rekke betennelsesdrivende molekylære veier. Navnet på reseptoren er peroksisomproliferatoraktivert reseptor (PPAR).
Ytterligere eksperimenter viste at behandling av immunceller med fettsyren før stimulering av dem økte motstanden mot betennelse.
Jordbakterien har en direkte, beskyttende effekt
"Vi tror," sier seniorstudieforfatter Christopher Lowry, lektor i integrativ fysiologi ved CU Boulder, "[at] det er en spesiell saus som driver de beskyttende effektene i denne bakterien, og dette fettet er en av hovedingrediensene i det spesiell saus. ”
Han sier at funnet er "et stort skritt fremover for oss fordi det identifiserer en aktiv komponent av bakterien [um] og reseptoren for denne aktive komponenten i verten."
Samspillet mellom den antiinflammatoriske fettsyren og immunceller er et produkt av samevolusjonen av mennesker og jordbakterier, argumenterer Lowry.
Makrofager er immunceller som eliminerer patogener, for eksempel bakterier, ved å konsumere dem. De spiller en sentral rolle i betennelse.
Det ser ut til, sier Lowry, at når jordbakterien kommer inn i immuncellen, frigjør den den betennelsesdempende fettsyren. Dette binder seg deretter til PPAR og lukker den "inflammatoriske kaskaden."
Resultatene er ytterligere bevis på at kontakt med jordbakterier hjelper menneskers helse på måter som er forskjellige fra hva forskere en gang trodde.
En annen side av hygieneeffekten
For flere tiår siden, før mer sofistikerte analyseteknikker var tilgjengelige, kunne forskere se lite av det som skjedde på molekylære nivåer i celler. Alt de kunne vise var at eksponering for mikroorganismer så ut til å være til fordel for helsen.
Disse studiene førte til at den britiske forskeren David Strachan mønstret begrepet "hygienehypotese" i 1989.
Teorien sier at jo flere menneskers moderne liv tar avstand fra landet og kontakten med husdyr, slik at kroppene deres går glipp av samarbeidet med mikroorganismer. Dette skader immunforsvaret og øker risikoen for allergi og astma.
Først var antagelsen bak hygienehypotesen at eksponering for potensielt skadelige mikroorganismer hjalp immunforsvaret til å utvikle motstandskraft mot dem.
Imidlertid definerer forskere som Lowry og teamet hans hygienehypotesen for å legge til en annen side av coevolution-historien.
Det er ikke bare at eksponering for sykdomsfremkallende bakterier kan gi immunitet, men også at gunstige jordmikrober aktivt kan øke helsen gjennom direkte molekylær interaksjon med immunceller.
I tidligere arbeider har Lowry demonstrert flere måter eksponering for gunstige bakterier ser ut til å være bra for mental helse.
En studie viste for eksempel at barn som vokser opp på gårder med dyr, har immunforsvar som er mer motstandsdyktige mot stress, og det er også mindre sannsynlig at de utvikler psykiske lidelser enn barn som vokser opp i byen uten kjæledyr.
En annen studie viste at injeksjon av gnagere med M. vaccae har en lignende effekt på atferd som antidepressiva. Behandlingen ser også ut til å ha en varig betennelsesdempende effekt på hjernen.
Forskning har antydet at for høy betennelsesrespons kan øke risikoen for posttraumatisk stresslidelse (PTSD) og andre stressrelaterte tilstander.
Kan en ‘stressvaksine’ være i sikte?
Lowry og teamet hans gjorde også en ny studie der de viste at behandling av mus med M. vaccae kunne hindre dem i å utvikle en reaksjon som ligner på PTSD etter å ha opplevd en traumatisk hendelse.
Mus som de behandlet med bakterien, var også mindre sannsynlig å utvikle stressrelatert kolitt og vise angst under fremtidige stressende omstendigheter.
Teamet ser muligheter i å utvikle seg M. vaccae som en "stressvaksine." Dette kan bidra til å beskytte mennesker med høyt stress yrker - som soldater og brannmenn - fra å utvikle stressrelaterte psykiatriske sykdommer.
Det kan også være rom for å utvikle et medikament som retter seg mot fettsyren. Videre studier må først bekrefte at fettsyren faktisk har terapeutisk potensial.
Lowry sier at studien deres bare utforsker "toppen av isfjellet når det gjelder å identifisere mekanismene som [jordbakterier] har utviklet seg for å holde oss sunne."
"Dette er bare en stamme av en art av en type bakterie som finnes i jorda, men det er millioner av andre stammer i jord."
Christopher Lowry
