ΘΑ ΦΑΝΤΑΖΟΣΟΥΝ ΟΤΙ ΕΝΑ ΜΙΚΡΟΒΙΟ ΘΑ ΣΟΥ ΧΑΡΙΣΕΙ ΜΑΚΡΟΖΩΙΑ;

Ερευνητές βρήκαν πώς να μετατρέψουν ένα μικρόβιο του εντέρου σε εργοστάσιο παραγωγής ουσιών που βελτιώνουν δείκτες υγείας, με στόχο να παρατείνουν το προσδόκιμο ζωής.

Μεγάλος ερευνητικός όγκος γύρω από τη μακροζωία καταλήγει πως το μυστικό δεν κρύβεται σε μαγικά φίλτρα και μαντζούνια, αλλά στο ίδιο το σώμα και τα γονίδια, τα κύτταρα ή τις μεταβολικές του διεργασίες. Κι όμως, τι θα γινόταν αν ένας από τους πιο καθοριστικούς μηχανισμούς για να επιβραδύνουμε τη γήρανση δεν είναι καν ανθρώπινος, παρά ανήκει σε μικρόβιο που ζει μέσα μας και διαμορφώνει τη βιολογία μας;

Ο λόγος, φυσικά, για το μικροβίωμα, τα τρισεκατομμύρια μικροβίων που ζουν στο έντερο. Πρωταγωνιστούν σε κάθε επιστημονική συζήτηση για τη μακροβιότητα και οι ερευνητές αναζητούν τρόπους να τα αξιοποιήσουν.

Ανάμεσα στους τελευταίους είναι και μια ομάδα επιστημόνων από το Howard Hughes Medical Institute, που μέσα από πειράματά της διαπίστωσε ότι οι αόρατοι αποικιστές του σώματός μας μπορούν να μεταμορφωθούν σε μηχανές παραγωγής ενώσεων που βελτιώνουν την υγεία και παρατείνουν τη ζωή, απλώς με τη χορήγηση ενός αντιβιοτικού.

Βακτηριακά γονίδια προφυλάσσουν από όγκους και Αλτσχάιμερ

Η διερεύνηση της υπόθεσης του μικροβιώματος ως εργοστασίου αντιγηραντικών ουσιών ξεκίνησε το 2017, με μια σειρά από πειράματα με νηματώδη Caenorhabditis elegans και τη βασική τροφή τους, το βακτήριο E. coli (ή κολοβακτηρίδιο). Οι επιστήμονες τάισαν τους νηματώδεις σκώληκες με στελέχη E. coli από μια πλήρη βιβλιοθήκη διαγραφής γονιδίων –σχεδόν 4.000 βακτηριακά στελέχη, το καθένα με ένα μόνο γονίδιο σβησμένο– και ανακάλυψαν ότι:

• 29 μεταλλαγμένα (λόγω διαγραφής) βακτηριακά στελέχη παρέτειναν τη διάρκεια ζωής τους,
• 12 από αυτά επιβράδυναν την ογκογένεση και μείωναν τη συγκέντρωση β-αμυλοειδούς, βασικής πρωτεΐνης στην παθογένεση της νόσου Αλτσχάιμερ.

Το κολανικό οξύ, ένας εξωκυτταρικός πολυσακχαρίτης που παράγουν ορισμένα στελέχη του E. coli, μπορεί να γίνει το ελιξίριο της αντιγήρανσης. iStock

Στο επίκεντρο των ανακαλύψεων βρέθηκε το κολανικό οξύ, ένας εξωκυτταρικός πολυσακχαρίτης που παράγουν ορισμένα στελέχη του E. coli και άλλων εντεροβακτηριδίων. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η διαγραφή ορισμένων γονιδίων ώθησε τα μεταλλαγμένα στελέχη E. coli σε υπερπαραγωγή κολανικού οξέος, ενώ τα σκουλήκια που κατανάλωσαν τα συγκεκριμένα στελέχη έζησαν περισσότερο. Στη συνέχεια, απομόνωσαν το κολανικό οξύ και το χορήγησαν σε διάφορους οργανισμούς, παρατηρώντας ότι:

• επέκτεινε και πάλι το προσδόκιμο ζωής σε σκουλήκια,
• βελτίωσε την υγεία σε φρουτόμυγες,
• επέφερε θετικές αλλαγές στη συμπεριφορά των μιτοχονδρίων σε κύτταρα θηλαστικών.

Το τελευταίο εύρημα αποκάλυψε τον πιθανό μηχανισμό πίσω από την ευεργετική επίδραση του κολανικού οξέος. Ο πολυσακχαρίτης φάνηκε να δρα στα μιτοχόνδρια του ξενιστή, τις «μηχανές παραγωγής ενέργειας» του κυττάρου, βελτιώνοντας την κυτταρική τους ανθεκτικότητα και σταθεροποιώντας τη δυναμική σύντηξης-σχάσης, δηλαδή τη διαδικασία διαχωρισμού (σχάση) για να πολλαπλασιαστούν ή να απομακρύνουν κυτταρικά απόβλητα, και ενοποίησης (σύντηξη) για να ανταλλάξουν υγιή συστατικά και να ενισχύσουν την λειτουργική τους απόδοση.

Πώς μια βακτηριακή ουσία γίνεται φάρμακο για ανθρώπινη χρήση

Για να μεταφραστούν τα ευρήματα σε πιθανότητες μιας νέας αντιγηραντικής προσέγγισης στον άνθρωπο, οι επιστήμονες έπρεπε να υπερβούν ένα βασικό εμπόδιο. Το κολανικό οξύ παράγεται φυσικά μόνο σε θερμοκρασίες κάτω από 30°C, ενώ στο έντερο των ανθρώπων, όπως και των ποντικών, η θερμοκρασία κυμαίνεται γύρω στους 37°C. Συνεπώς, η βακτηριακή υπερπαραγωγή κολανικού οξέος, παρότι λειτουργεί στο εργαστήριο, δεν θα ήταν πρακτικά δυνατή ή ασφαλής για τον άνθρωπο.

Η χορήγηση κολανικού οξέος με αντιβιοτικό σε ποντίκια συνδέθηκε με βελτίωση σε δείκτες βιολογικής γήρανσης. iStock

Η λύση βρέθηκε όταν δοκίμασαν μια πολύ μικρή δόση κεφαλοριδίνης, ενός αντιβιοτικού για βακτηριακές λοιμώξεις όπως η βρογχίτιδα και η γονόρροια. Η χορήγησή της σε επίπεδα πολύ χαμηλότερα από τα απαιτούμενα για θεραπευτικούς σκοπούς, μπόρεσε να ενεργοποιήσει τον «διακόπτη» του κολανικού οξέος χωρίς να βλάψει τα βακτήρια και να μετατρέψει το μικροβίωμα σε ένα ρυθμιζόμενο χημικό εργοστάσιο:

• Οι νηματώδεις σκώληκες που τράφηκαν με E. coli με κεφαλοριδίνη έζησαν περίπου 14% περισσότεροΒ
• Η από το στόμα χορήγηση καθαρού κολανικού οξέος στα αρσενικά ποντίκια συνδέθηκε με βελτίωση του λιπιδαιμικού προφίλ (LDL και HDL χοληστερόλη).
• Η από το στόμα χορήγηση καθαρού κολανικού οξέος στα θηλυκά ποντίκια συνδέθηκε με χαμηλότερα επίπεδα ινσουλίνης, αμφότεροι δείκτες πιο αργής κυτταρικής γήρανσης.

Το πιο σημαντικό, ανέφεραν οι ερευνητές, είναι ότι η κεφαλοριδίνη απορροφάται ελάχιστα από το έντερο, που σημαίνει ότι δρα τοπικά στο μικροβίωμα χωρίς να εισέρχεται στο αίμα ή να προκαλεί συστημική τοξικότητα. Επιπλέον, η ποικιλότητα του μικροβιώματος παρέμεινε άθικτη, κόντρα στη συνήθη διαταραχή που προκαλεί η λήψη αντιβιοτικών.