חוקרים מאוניברסיטת טורונטו מצאו תרכובות טבעיות במעיים שניתן לרתום להפחתת דלקת ותסמינים אחרים של בעיות עיכול. ניתן להשיג זאת על ידי קשירת התרכובות לקולטן גרעיני חשוב, אך לא מובן.
המיקרוביום של המעי מארח חיידקים המייצרים תרכובות כתוצרי לוואי של האכלה משאריות העיכול שלנו. התרכובות יכולות להיקשר לקולטנים גרעיניים, המסייעים לתמלול DNA לייצור חלבונים ומקטעי RNA שאינם מקודדים.
על ידי זיהוי אילו תוצרי לוואי מיקרוביאליים ניתן למנף כדי לווסת קולטנים, החוקרים מקווים לנצל את הפוטנציאל שלהם לטיפול במחלות.
ערכנו סקר חסר פניות של מולקולות קטנות על פני המיקרוביום של המעי האנושי. מצאנו כי מולקולות אלו פועלות באופן דומה לתרכובות מלאכותיות המשמשות כיום לוויסות הקולטן האנדרוסטאן המכונן, הידוע גם בשם CAR. זה הופך אותם למועמדים ברי קיימא לפיתוח תרופות".
Jiabao Liu, מחבר ראשון על עמית המחקר והמחקר במרכז Donnelly של U of T למחקר סלולרי וביו-מולקולרי
המחקר פורסם לאחרונה ב- כתב העת Nature Communications.
ל-CAR תפקיד קריטי בוויסות הפירוק, הספיגה וההסרה של חומרים זרים בכבד, כולל תרופות. הוא מעורב גם בדלקת מעיים.
"אחד האתגרים בלימוד CAR הוא שאין תרכובת שימושית שנקשרת הן לגרסאות האנושיות והן לעכברות של הקולטן – האחרונה נחוצה למחקר ולמודלים של מחלות לפני בדיקה על אנשים", אמר הנרי קראוזה. חוקר ראשי במחקר ופרופסור לגנטיקה מולקולרית במרכז דונלי ובפקולטה לרפואה של טמרטי. "מאמצים קודמים התמקדו בפיתוח מולקולות בעלות יכולת קשירה והפעלה חזקה. זה הביא לרגולטורים סינתטיים שמפעילים יתר על המידה את הקולטן, מה שעלול להוביל לתוצאות לא רצויות. התרכובות הטבעיות שגילינו אינן גורמות לבעיה זו".
שתיים מהתרכובות שנמצאו במסך המטבוליטים היו diindolylmethane (DIM) ודיindolilethane (DIE). בעוד ש-DIM זוהה בעבר מדגימת המעי האנושי, DIE לא. מחקר זה הוא הפעם הראשונה בה זוהה DIE במיקרוביום האנושי.
שתי התרכובות מווסתות את ה-CAR גם בכבד האנושי וגם בכבד העכבר. הם גם נמצאו תואמים את היעילות של וסת CAR מלאכותי אנושי בשם CITCO.
ממצא מבטיח למחקר עתידי על ויסות CAR היה שאף אחד מהתרכובות לא יצר תופעות לוואי, כמו הגדלת כבד, בעכברים. המשמעות היא שניתן להשתמש ב-DIM ו- DIE לחקר תפקוד וויסות CAR בעכברים, שם ניתן ליישם את הממצאים על בני אדם.
"קולטן זה ממלא תפקיד בסוכרת, מחלת כבד שומני וקוליטיס כיבית במעי הדק", אמר ליו. "נוכל לטפל בכל הבעיות הללו עם שתי התרכובות הטבעיות שמצאנו שכבר קיימות במעיים האנושיים."
מחקר זה נתמך על ידי ה-Agence Nationale de la Recherche, האגודה האמריקנית לסרטן, המכונים הקנדיים לחקר הבריאות, המכונים הלאומיים לבריאות, המועצה לחקר מדעי הטבע וההנדסה של קנדה וקרן הגבולות החדשים במחקר.
