Ergotioneina supraalimentează bacteriile benefice și inhibă carcinogeneza în intestine

O echipă internațională condusă de Hatzios Lab (Broad Institute și Harvard–MGH) a demonstrat că bacteriile comensale din intestinul uman schimbă antioxidantul alimentar comun ergotioneină (EGT) pentru a-și alimenta aprovizionarea cu energie în condiții anaerobe (fără oxigen). Studiul este publicat în revista Cell Host and Microbe.

Cum a decurs studiul?

• Modele in vitro: culturi izolate ale unor reprezentanți cheie a două încrengături mari – Clostridium symbiosum și Bacteroides fragilis – conțineau doar ergotioneină în mediu ca „singur” antioxidant.
• Hrănire încrucișată: Când tulpinile au fost cultivate împreună, s-a constatat că una dintre ele convertește EGT în metaboliți mai accesibili (de exemplu, piruvat și acizi grași cu lanț scurt), care au fost apoi absorbiți de cealaltă, permițând ambelor să producă ATP în absența O₂.
• Experimente de control: Nici C. symbiosum, nici B. fragilis nu au putut crește eficient singure pe mediu care conține EGT, în timp ce atunci când au fost asociate, au arătat o creștere de două ori a producției de ATP și a biomasei celulare.

Constatări cheie

1. Rolul ergotioneinei: Acest antioxidant, care se găsește în ciuperci, fasole și cereale integrale, pare să fie nu doar protector, ci și un substrat energetic pentru genurile comune de bacterii intestinale.
2. Respirație anaerobă îmbunătățită: Hrănirea încrucișată a crescut activitatea căilor de fermentație și de regenerare a NAD⁺, care sunt esențiale pentru supraviețuirea în mediul colonic deficitar de oxigen.
3. Stabilitatea comunității: Schimbul de EGT consolidează stabilitatea structurală a comunității microbiene prin prevenirea dominanței patobiontelor și stimularea producției de metaboliți benefici (SCFA).

Autorii notează că s-a constatat că ruta metabolică a ergotioneinei este mai frecventă la pacienții cu cancer colorectal, ceea ce poate indica o legătură între metabolismul microbian al ergotioneinei și patogeneza tumorii. Acest lucru deschide perspective pentru utilizarea inhibitorilor enzimatici sau a modificărilor dietetice (de exemplu, creșterea consumului de alimente bogate în ergotioneină, cum ar fi ciupercile și leguminoasele) pentru a modula microbiota în scopuri terapeutice.

Implicații pentru sănătate

• Ecologie nutrițională: Pe lângă fibrele alimentare, antioxidanții alimentari acționează ca un combustibil valoros pentru microbii „buni”, sporind contribuția acestora la producerea de acizi grași cu lanț scurt și la modularea imunității.
• Noi prebiotice: Ergotioneina și derivații săi pot deveni prebiotice țintite, capabile să „încarce” anaerobii benefici și să contracareze disbioza.
• Implicații terapeutice: Prin manipularea disponibilității EGT din dietă, ar putea fi posibilă îmbunătățirea sănătății metabolice, reducerea inflamației și consolidarea funcției de barieră intestinală.

„Am demonstrat pentru prima dată un mecanism real de alimentare încrucișată cu antioxidanți care ajută la producerea de energie în regiunile anaerobe ale intestinului”, spune autorul principal, Ze Zhou.

Autorii evidențiază trei aspecte cheie:

1. Ergotioneina ca „punte” metabolică
   „Am demonstrat pentru prima dată că ergotioneina nu numai că acționează ca antioxidant, ci devine și o sursă de energie pentru bacteriile anaerobe, consolidându-le populațiile din colon.”

2. Legătura cu prevenirea cancerului colorectal
   „O comunitate microbiană consolidată produce mai mulți acizi grași cu lanț scurt, cum ar fi butiratul, despre care se știe că protejează epiteliul colonului și suprimă creșterea tumorii”, adaugă coautoarea studiului, prof. Maria Gonzalez.

3. Perspective pentru terapia cu prebiotice
   „Cercetările suplimentare vor permite dezvoltarea de prebiotice țintite pe bază de ergotioneină, care ar putea completa strategiile actuale de screening și prevenire a cancerului colorectal”, conchide Dr. Ze Zhou.

Această lucrare deschide calea pentru o nouă generație de prebiotice bazate pe antioxidanți naturali care pot „declanșa” bioenergetica internă a microbiomului și pot îmbunătăți sănătatea gazdei.