Vet in bodembacteriën kan beschermen tegen stress
Een recente ontdekking zou kunnen helpen verklaren waarom leven met vuil de menselijke gezondheid ten goede kan komen. Wetenschappers hebben ontdekt dat een bacterie die in de bodem leeft, een ontstekingsremmend vetzuur maakt dat de weerbaarheid tegen stress kan bevorderen.
Onderzoekers van de University of Colorado Boulder (CU Boulder) leidden een onderzoek dat onderzoek deed Mycobacterium vaccae, een omgevingsbacterie die zich voedt met rottend organisch materiaal.
Eerdere studies met cellen en proefdieren hebben dat aangetoond M. vaccae kan ontstekingen verminderen en beschermen tegen stress.
Zoals de auteurs echter uitleggen in een recent Psychofarmacologie paper over hun werk, “de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan ontstekingsremmende effecten van M. vaccae zijn onbekend."
In de nieuwe studie zuiverden en identificeerden de onderzoekers een unieke ontstekingsremmende triglyceride uit de bodembacterie. Vervolgens synthetiseerden en testten ze de "vrije vetzuurversie" van het vet in immuuncellen van muizen.
Het vetzuur heeft de naam 10 (Z) -hexadeceenzuur en het team gebruikte "next-generation sequencing-technieken" om de interactie met macrofagen, een soort immuuncel, te onderzoeken.
De onderzoekers zagen dat het vetzuur zich bindt aan een bepaalde receptor, of signaaleiwit, in de cellen. Deze gebeurtenis blokkeerde op zijn beurt een aantal ontstekings-aandrijvende moleculaire routes. De naam van de receptor is peroxisoomproliferator-geactiveerde receptor (PPAR).
Verdere experimenten toonden aan dat het behandelen van de immuuncellen met het vetzuur alvorens ze te stimuleren, hun weerstand tegen ontstekingen verhoogde.
Bodembacterie heeft een directe, beschermende werking
"We denken", zegt senior studie auteur Christopher Lowry, universitair hoofddocent integratieve fysiologie aan CU Boulder, "dat er een speciale saus is die de beschermende effecten in deze bacterie stimuleert, en dit vet is een van de hoofdingrediënten daarvan. speciale saus. "
Hij zegt dat de bevinding "een enorme stap voorwaarts voor ons is, omdat het een actieve component van de bacterie identificeert en de receptor voor deze actieve component in de gastheer."
De interactie tussen het ontstekingsremmende vetzuur en immuuncellen is een product van de co-evolutie van mensen en bodembacteriën, stelt Lowry.
Macrofagen zijn immuuncellen die ziekteverwekkers, zoals bacteriën, elimineren door ze te consumeren. Ze spelen een centrale rol bij ontstekingen.
Het lijkt erop, zegt Lowry, dat zodra de bodembacterie de immuuncel binnendringt, deze het ontstekingsremmende vetzuur afgeeft. Dit bindt zich vervolgens aan de PPAR en sluit de 'ontstekingscascade' af.
De bevindingen zijn verder bewijs dat contact met bodembacteriën de menselijke gezondheid helpt op manieren die anders zijn dan wat wetenschappers ooit dachten.
Een andere kant van het hygiënische effect
Tientallen jaren geleden, voordat er meer geavanceerde analysetechnieken beschikbaar waren, konden wetenschappers weinig zien van wat er op moleculair niveau in cellen gebeurde. Het enige dat ze konden aantonen, was dat blootstelling aan micro-organismen de gezondheid leek te bevorderen.
Die studies brachten de Britse wetenschapper David Strachan ertoe in 1989 de term 'hygiënehypothese' te verzinnen.
De theorie stelt dat hoe meer mensen in hun moderne leven afstand nemen van het land en het contact met boerderijdieren, waardoor hun lichaam de samenwerking met micro-organismen misloopt. Dit beschadigt het immuunsysteem en verhoogt het risico op allergie en astma.
Aanvankelijk was de aanname achter de hygiënehypothese dat blootstelling aan mogelijk schadelijke micro-organismen het immuunsysteem hielp om veerkracht tegen hen te ontwikkelen.
Onderzoekers zoals Lowry en zijn team herdefiniëren de hygiënehypothese echter om een andere kant van het co-evolutieverhaal toe te voegen.
Het is niet alleen dat blootstelling aan ziekteverwekkende bacteriën de immuniteit kan stimuleren, maar ook dat nuttige bodemmicroben de gezondheid actief kunnen stimuleren door directe moleculaire interactie met immuuncellen.
In eerder werk heeft Lowry verschillende manieren aangetoond waarop blootstelling aan nuttige bacteriën goed lijkt te zijn voor de geestelijke gezondheid.
Een onderzoek toonde bijvoorbeeld aan dat kinderen die opgroeien op boerderijen met dieren een immuunsysteem hebben dat beter bestand is tegen stress, en dat ze ook minder snel psychische aandoeningen ontwikkelen dan kinderen die zonder huisdieren in de stad opgroeien.
Een andere studie toonde aan dat het injecteren van knaagdieren met M. vaccae heeft een soortgelijk effect op het gedrag als antidepressiva. De behandeling lijkt ook een blijvend ontstekingsremmend effect op de hersenen te hebben.
Onderzoek heeft gesuggereerd dat een te hoge ontstekingsreactie het risico op posttraumatische stressstoornis (PTSD) en andere stressgerelateerde aandoeningen kan verhogen.
Is er misschien een ‘stressvaccin’ in zicht?
Lowry en zijn team deden ook nog een andere studie waarin ze lieten zien dat het behandelen van muizen met M. vaccae kunnen voorkomen dat ze na een traumatische gebeurtenis een reactie ontwikkelen die lijkt op PTSD.
Muizen die ze met de bacterie behandelden, hadden ook minder kans om stressgerelateerde colitis te ontwikkelen en angst te vertonen onder toekomstige stressvolle omstandigheden.
Het team ziet mogelijkheden om te ontwikkelen M. vaccae als een 'stressvaccin'. Dit zou kunnen helpen om mensen met stressvolle beroepen - zoals soldaten en brandweerlieden - te beschermen tegen het ontwikkelen van stressgerelateerde psychiatrische aandoeningen.
Er zou ook ruimte kunnen zijn om een medicijn te ontwikkelen dat zich op het vetzuur richt. Verdere studies zouden eerst moeten bevestigen dat het vetzuur inderdaad therapeutisch potentieel heeft.
Lowry zegt dat hun studie slechts "het topje van de ijsberg verkent in termen van het identificeren van de mechanismen waarmee [bodembacteriën] zijn geëvolueerd om ons gezond te houden."
"Dit is slechts één stam van één soort van één type bacterie die in de bodem wordt aangetroffen, maar er zijn miljoenen andere stammen in de bodem."
Christopher Lowry
