I ricercatori hanno identificato i batteri intestinali che possono trasformare il colesterolo che ostruisce le arterie in una forma più innocua. In lavori precedenti, gli autori hanno dimostrato che un enzima batterico chiamato ismA può metabolizzare il colesterolo in coprostanolo, un lipide che viene escreto anziché assorbito dall’organismo. Ora hanno identificato i batteri intestinali, tra cui diverse specie di Oscillibacter, che sono correlati a livelli di colesterolo più bassi nelle persone. Queste specie potrebbero anche metabolizzare il colesterolo negli esperimenti di laboratorio. È necessario confermare se questi batteri possano influenzare direttamente il colesterolo nel sangue nelle persone, ma se potessero essere trasportati nel posto giusto nell’intestino, ciò potrebbe portare a nuovi trattamenti.
Gli scienziati hanno individuato i batteri intestinali umani che hanno uno strumento utile: un enzima in grado di convertire il colesterolo che ostruisce le arterie in una forma più innocua che non viene assorbita dall’organismo. La scoperta indica possibili trattamenti per livelli elevati di colesterolo.
Sebbene le specie batteriche appena descritte possano metabolizzare il colesterolo in laboratorio, non è ancora stato confermato nei modelli animali o negli studi clinici se possano causare cambiamenti nei livelli di colesterolo nel sangue dei loro ospiti.
“È molto entusiasmante esplorare ulteriormente”, afferma il bioinformatico Daoming Wang dell’Università di Groningen nei Paesi Bassi, che non è stato coinvolto nella ricerca.
Wang aggiunge che i metodi dello studio, pubblicato il 2 aprile su Cell, affrontano sfide spinose nella ricerca sul microbioma umano. “La ricerca è davvero eccezionale”, concorda il bioinformatico Alexander Kurilshikov dell’Università di Groningen, anche lui non coinvolto nel lavoro.
Collegamento mancante
È stato stabilito che il microbioma intestinale umano influenza i livelli di colesterolo e ricerche precedenti avevano indicato enzimi microbici che potrebbero essere coinvolti. Uno studio del 2020 ha identificato un enzima batterico chiamato ismA che può convertire il colesterolo in coprostanolo, un lipide che viene escreto anziché assorbito dall’organismo. Le persone i cui batteri intestinali producevano questo enzima avevano livelli di colesterolo nel sangue più bassi rispetto a quelli che non avevano questo enzima. Questo studio è stato pubblicato dallo stesso gruppo di ricerca – guidato dal gastroenterologo e microbiologo Ramnik Xavier del Massachusetts General Hospital di Boston – responsabile della nuova scoperta. Fino ad ora non era chiaro quali batteri producessero enzimi che metabolizzano il colesterolo.
Immagine: come il nostro microbioma viene modellato dalla famiglia, dagli amici e persino dai vicini
Per il presente studio, i ricercatori hanno analizzato i genomi microbici nei campioni di feci di 1.429 partecipanti in uno studio a lungo termine sui fattori di rischio per le malattie cardiovascolari. Il team ha scoperto molte specie di batteri intestinali, compresi quelli del genere Oscillibacter, correlati a livelli di colesterolo più bassi. I ricercatori hanno confermato i loro risultati nei partecipanti a due studi indipendenti.
Materia oscura dell’intestino
Successivamente, il team ha cercato in due specie di Oscillibacter e in un’altra specie batterica geni simili a quelli noti per influenzare il metabolismo del colesterolo. Per fare ciò, gli scienziati hanno utilizzato un algoritmo di apprendimento profondo che chiamano “modello del linguaggio proteico”. Il modello valuta non solo le caratteristiche di un gene stesso, ma anche le previsioni su come la proteina codificata dal gene si ripiegherà in una struttura 3D. Le informazioni aggiuntive rendono l’algoritmo più sensibile rispetto a quelli che si basano solo sulle informazioni sul gene.
I ricercatori hanno scoperto che le tre specie hanno geni che codificano per proteine strutturalmente simili a ismA e ad altri enzimi coinvolti nel metabolismo del colesterolo.
“Questa tecnica è innovativa e significativa”, dice Wang, “perché fornisce un metodo per arrivare alla “materia oscura” del microbioma: il gran numero di geni batterici che non sono abbastanza simili a nessuno dei geni conosciuti per fornire indizi sulla loro origine e funzione“.
Gli autori hanno anche dimostrato in esperimenti di laboratorio che queste tre specie possono metabolizzare il colesterolo. Xavier sospetta, sulla base dei suoi dati, che ci siano “molte più” specie di Oscillibacter da scoprire rispetto alle 25 identificate nello studio.
Barriere terapeutiche
Se le specie batteriche o gli enzimi potessero essere trasportati nel posto giusto nell’intestino, potrebbe essere possibile abbassare la dose necessaria di farmaci come le statine per ridurre o gestire i livelli di colesterolo.
“Ma ci sono ostacoli da affrontare per lo sviluppo di un simile trattamento. La distribuzione di batteri benefici ha funzionato molto bene nel trattamento delle infezioni causate dal comune agente patogeno Clostridium difficile“, afferma Xavier, “ma la tossina del C. difficile uccide molti batteri, creando spazio per batteri utili. Gli individui che ricevono un trattamento per il colesterolo alto manterrebbero comunque la loro consueta comunità di microbioma intestinale, che potrebbe eliminare i batteri benefici“.
Leggi anche:L editing epigenetico riduce il colesterolo nei topi
“È molto lontano”, dice Xavier, “forse nei pazienti a rischio potremmo ridurre tale rischio in una fase molto precoce”, afferma.
Fonte:Nature
