Taip, dujos – jūsų kūno supergalia: mokslininkai pribloškė

Australijos mokslininkai iš Monašo universiteto ir Hudsono medicinos tyrimų instituto atskleidė netikėtą vandenilio vaidmenį žmogaus organizme. Žurnale „Nature Microbiology“ paskelbtame tyrime nustatyta, kad dujos, ilgą laiką laikomos virškinimo šalutiniu produktu, iš tikrųjų yra svarbus elementas, reguliuojantis žarnyno mikrobų pusiausvyrą.

Dujos, be kurių sveika mikrobioma neįmanoma

Savo darbe tyrėjai atrado, kad virškindamos nesuvirškintus angliavandenius, žarnyno bakterijos išskiria vandenilį. Paprastai dalis jo iškvepiama arba natūraliai pašalinama per virškinamąjį traktą, tačiau didelę dalį panaudoja kiti mikroorganizmai.

Kodėl tai svarbu? Nes vandenilis, kaip paaiškėjo, veikia kaip „kuras“ daugeliui naudingų bakterijų. Tai ne tik šalutinis produktas, bet ir aktyvus biocheminių sąveikų, kurios palaiko mikrobiomo stabilumą, dalyvis.

„Mes linkę manyti, kad vandenilis yra diskomforto šaltinis“, – aiškino tyrimo autoriai. „Tačiau iš tikrųjų jis yra būtinas mikrobų bendruomenių, kurios palaiko žarnyno sveikatą, funkcionavimui.“

Kiekvieną dieną žmogaus kūnas pagamina apie vieną litrą dujų, o maždaug pusė šio tūrio yra vandenilis. Nors vandenilis dažnai yra pilvo pūtimo priežastis, jo buvimas yra gyvybiškai svarbus palaikant mikrobų pusiausvyrą.

Kaip bakterijos paverčia vandenilį energija

Mokslininkai aiškina, kad vandenilis žarnyne atlieka dvejopą funkciją. Viena vertus, jis yra mikrobų aktyvumo indikatorius, kita vertus, naudojamas kaip energijos šaltinis. Tam tikros mikroorganizmų grupės, įskaitant metanogenines archėjas ir sulfatus redukuojančias bakterijas, „maitinasi“ šiomis dujomis, paversdamos jas energija.

Kas nutinka, jei vandenilio yra per daug arba per mažai? Vandenilio perteklius gali rodyti sutrikusią fermentaciją ir tam tikrų mikrobų peraugimą, o trūkumas dažnai lydi uždegiminius procesus ir sumažėjusią mikrobiotos įvairovę. Taigi, stabilus vandenilio kiekis tampa normalios žarnyno funkcijos žymeniu.

Šis atradimas suteikia naują požiūrį į diagnostikos metodus, tokius kaip vandenilio kvėpavimo testai, kurie naudojami angliavandenių absorbcijai įvertinti ir bakterijų disbalansui nustatyti.

Komforto ir biochemijos pusiausvyra

Įdomu tai, kad daugelis pilvo pūtimą laiko grynai fiziologine problema. Tačiau tyrimai rodo, kad dujų susidarymas yra natūralus sveiko virškinimo rodiklis, o ne sutrikimas. Skaidulinių skaidulų skaidymo metu išsiskiriantis vandenilis palaiko sudėtingą žarnyno mikrobų ekosistemą, be kurios virškinimo sistema negali tinkamai funkcionuoti.

Tarp bakterijų netgi yra unikalių „energijos grandinių“: vienos gamina vandenilį, o kitos jį naudoja savo augimui. Kai šie mainai sutrinka, kenčia visas mikrobiomas – sumažėja fermentacijos efektyvumas, sutrinka maistinių medžiagų įsisavinimas ir padidėja uždegimo rizika.

O kas, jei būtų galima specifiškai reguliuoti vandenilio kiekį? Teoriškai tai galėtų padėti reguliuoti mikroflorą dirgliosios žarnos sindromo, disbiozės ir kitų sutrikimų atvejais. Mokslininkai jau diskutuoja apie galimybę sukurti probiotikus, kurie galėtų kontroliuoti šiuos procesus.

Mikrobinis sveikatos variklis

Žarnyne gaminamą vandenilį galima palyginti su vidiniu mikrobiotos energijos šaltiniu. Jis dalyvauja medžiagų apykaitos grandinėse, kurios palaiko pusiausvyrą tarp skirtingų tipų mikroorganizmų.

Pagrindinės vandenilio funkcijos:

— naudingų bakterijų augimo palaikymas;

— dalyvavimas trumpos grandinės riebalų rūgščių, kurios yra būtinos žarnyno ląstelių mitybai, sintezėje;

— deguonies kiekio, kuris gali būti toksiškas anaerobiniams mikrobams, mažinimas;

— patogeninių bakterijų peraugimo prevencija.

Kodėl šis atradimas vadinamas proveržiu? Nes jis sujungia mikrobiologiją ir gastroenterologiją naujoje srityje – „žarnyno dujų ekologijoje“. Anksčiau buvo manoma, kad mikrobiomo sveikata priklauso nuo bakterijų mitybos ir sudėties, tačiau dabar aišku, kad dujų apykaita šioje ekosistemoje taip pat svarbi.

Ateities medicinos potencialas

Vandenilio vaidmens supratimas atveria galimybes ankstyvai ligų diagnostikai. Padidėjęs arba sumažėjęs šių dujų kiekis gali būti infekcijų, uždegimo ir net vėžio žymuo.

Kaip tai galima pritaikyti praktiškai?

Sukurti testus, kurie realiuoju laiku stebėtų vandenilio gamybą.

Sukurti probiotikus, kurie stabilizuoja mikrobiomą kontroliuodami dujų mainus.

Naudoti mikrobų metabolitus kaip terapinius vaistus lėtinėms žarnyno ligoms gydyti.

„Supratimas, kaip susidaro ir panaudojamas vandenilis, leis mums sukurti naujus gydymo būdus, pagrįstus mikrobų ir jų aplinkos sąveika“, – teigė tyrimo autoriai iš Monašo universiteto.

Taigi, dujos, anksčiau siejamos tik su diskomfortu, tampa pagrindine mikrobų ekosistemos sveikatos ir pusiausvyros palaikymo priemone.