Enzimă cu rol neașteptat în dezvoltarea microbiomului intestinal al sugarilor
Cercetătorii au descoperit că o enzimă care nu este asociată în mod obișnuit cu activitățile microbiene din intestinul uman joacă un rol important în modul în care anumite bacterii accesează nutrienții esențiali din laptele matern. Rezultatele, publicate în revista Nature Communications pe 2 noiembrie, oferă o înțelegere nouă a preferințelor alimentare ale bacteriilor importante pentru microbiota intestinală tipică a sugarului.
Enzima, numită PNGaseA, este utilizată de obicei în alte procese la animale și plante, cum ar fi reciclarea unor componente celulare importante. În acest caz însă, echipa condusă de dr. Lucy Crouch a constatat că enzima are un rol cheie în permiterea bacteriilor să se hrănească cu anumite tipuri de zaharuri din laptele matern. Acestea, alături de alte zaharuri, sunt considerate a stimula creșterea speciilor de Bifidobacterium asociate sugarilor.
Anumite tipuri de Bifidobacterium produc această enzimă pentru a se hrăni cu acești nutrienți speciali, care sunt zaharuri aflate pe lanțuri scurte de proteine. Zaharurile trebuie îndepărtate de pe lanțuri pentru a putea fi disponibile ca hrană.
Nutrienți absenți din formula pentru bebeluși
Caracterizarea enzimei PNGaseA a ajutat echipa de cercetători să identifice cât de importanți sunt unii nutrienți mai puțin studiați pentru hrănirea unui microbiom sănătos. Echipa a constatat că enzima PNGaseA, produsă de unele specii de Bifidobacterium, accesează doar zaharurile aflate pe lanțuri scurte de proteine. Acești nutrienți se găsesc în laptele matern uman, dar nu în formula pentru bebeluși.
Crouch, de la Universitatea din Birmingham și autoarea principală a studiului, a declarat: „Această descoperire interesantă arată cât de complexă este comunitatea microbiană a sugarului hrănit cu lapte matern. Am fost sincer surprinși să vedem că PNGaseA este folosită de bacteriile intestinale pentru a accesa nutrienți și a contribui potențial la creșterea unei comunități sănătoase.”
Ea a adăugat: „Știm că există aspecte ale laptelui matern care nu pot fi încă replicate cu adevărat sintetic ca ingrediente pentru formula pentru bebeluși. Caracterizarea tuturor componentelor care ajută bacteriile «sănătoase» să se formeze poate ajuta la găsirea de soluții pentru a face formula cât mai asemănătoare cu laptele uman și pentru a oferi microbiomului intestinal natural al sugarului tot ce are nevoie pentru a se stabili și a se dezvolta.”
Structura enzimei oferă indicii suplimentare
Ramón Hurtado-Guerrero, profesor la Universitatea din Zaragoza și coautor al studiului, a declarat: „Acest studiu dezvăluie și prima structură a unei enzime PNGase legată de un N-glicopeptid, arătând cum recunoaște atât zahărul, cât și fragmentul de proteină atașat. În plus, oferă indicii despre modul în care alte PNGaze, inclusiv PNGaseF și alte enzime PNGaseA, ar putea să își recunoască țintele.”
Această primă caracterizare a modului în care o enzimă PNGaseA eliberează anumiți nutrienți din laptele matern, împreună cu cercetările ulterioare, va ajuta la avansarea înțelegerii modului în care laptele matern stimulează formarea unei comunități microbiene sănătoase la sugar. Rezultatele obținute pot ajuta la proiectarea unor formule viitoare, astfel încât bebelușii care nu au acces la lapte matern uman să poată beneficia de dezvoltarea prebioticelor.
