Среда, 21 февраля, 2024
ДомойБиологияЖелтая загадка решена: обнаружен фермент, ответственный за цвет мочи

Желтая загадка решена: обнаружен фермент, ответственный за цвет мочи

- Advertisement -

Новаторское исследование, проведенное исследователями из Университета Мэриленда и НИЗ, показало, что за желтый цвет мочи отвечает фермент билирубинредуктаза. Это открытие, связывающее микробиом кишечника с различными состояниями здоровья, знаменует собой значительный прогресс в понимании биологических процессов и потенциальных методов лечения таких заболеваний, как желтуха и воспалительные заболевания кишечника. Фото: SciTechDaily.com

Совершив крупный научный прорыв, исследователи определили фермент, ответственный за желтый цвет мочи, проливая свет на решающую роль микробиома кишечника в здоровье человека и борьбе с болезнями.

Исследователи из Университета Мэриленда и Национальные институты здоровья идентифицировали микробный фермент, ответственный за придание моче желтого оттенка, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале. Природная микробиология 3 января 2024 г.

Открытие этого фермента, называемого билирубинредуктазой, открывает путь для дальнейших исследований роли микробиома кишечника в таких заболеваниях, как желтуха и воспалительные заболевания кишечника.

Ферменты, раскрывающие биологические тайны

«Это открытие фермента наконец раскрывает тайну желтого цвета мочи», — сказал ведущий автор исследования Брантли Холл, доцент кафедры клеточной биологии и молекулярной генетики Университета Мэриленда. «Примечательно, что повседневный биологический феномен так долго оставался необъяснимым, и наша команда очень рада возможности его объяснить».

Иллюстрированное изображение пути деградации гема. Ключевые ферменты человека отмечены серым текстом. Авторы и права: Холл и др., Природная микробиология

Когда эритроциты разрушаются после шестимесячного срока службы, в качестве побочного продукта вырабатывается ярко-оранжевый пигмент, называемый билирубином. Билирубин обычно секретируется в кишечник, где предназначен для выведения, но также может частично реабсорбироваться. Избыточная реабсорбция может привести к накоплению билирубина в крови и вызвать желтуху — состояние, которое приводит к пожелтению кожи и глаз. Попадая в кишечник, местная флора может превращать билирубин в другие молекулы.

«Кишечные микробы кодируют фермент билирубинредуктазу, который превращает билирубин в бесцветный побочный продукт, называемый уробилиноген», — объяснил Холл, который работает по совместительству в Институте перспективных компьютерных исследований Университета Мэриленда. «Затем уробилиноген спонтанно распадается на молекулу под названием уробилин, которая отвечает за желтый цвет, с которым мы все знакомы».

Уробилин уже давно связывают с желтым оттенком мочи, но открытие исследовательской группой фермента, ответственного за это, дает ответ на вопрос, который ускользал от ученых более века.

Последствия для здоровья и болезней

Помимо решения научной загадки, эти открытия могут иметь важные последствия для здоровья. Исследовательская группа обнаружила, что билирубинредуктаза присутствует почти у всех здоровых взрослых, но часто отсутствует у новорожденных и людей с воспалительными заболеваниями кишечника. Они предполагают, что отсутствие билирубинредуктазы может способствовать развитию желтухи у младенцев и образованию пигментированных желчных камней.

«Теперь, когда мы идентифицировали этот фермент, мы можем начать исследовать, как бактерии в нашем кишечнике влияют на уровень циркулирующего билирубина и связанные с ним состояния здоровья, такие как желтуха», — сказал соавтор исследования и исследователь Национального института здравоохранения Сяофан Цзян. «Это открытие закладывает основу для понимания оси кишечник-печень».

Роль кишечного микробиома в здоровье человека

Помимо желтухи и воспалительных заболеваний кишечника, микробиом кишечника связан с различными заболеваниями и состояниями, от аллергии до артрита и псориаза. Это последнее открытие приближает исследователей к достижению целостного понимания роли кишечного микробиома в здоровье человека.

«Многодисциплинарный подход, который мы смогли реализовать — благодаря сотрудничеству между нашими лабораториями — стал ключом к решению физиологической загадки того, почему наша моча кажется желтой», — сказал Холл. «Это кульминация многолетней работы нашей команды, которая подчеркивает еще одну причину, почему наш кишечный микробиом так важен для здоровья человека».

Эта статья была адаптирована на основе текста, предоставленного Брантли Холлом и Софией Леви.

Ссылка: «BilR — это кишечный микробный фермент, который восстанавливает билирубин до уробилиногена», Брантли Холл, София Леви, Кейт Дюфо-Томпсон, Габриэла Арп, Аошу Чжун, Глори Минабу Нджите, Эшли Вайс, Доменик Брачча, Конор Дженкинс, Мэгги Р. Грант , Стефани Абейсингхе, Иян Ян, Мэдисон Д. Джермейн, Чи Хао Ву, Бин Ма и Сяофан Цзян, 3 января 2024 г., Природная микробиология.
DOI: 10.1038/s41564-023-01549-x

Помимо Холла, среди соавторов, связанных с UMD, были Стефани Абейсингх (бакалавр наук ’23, общественное здравоохранение); Доменик Брачча (доктор философии ’22, биологические науки); специалист по биологическим наукам Мэгги Грант; биохимия студент Конор Дженкинс; биологические науки к.б.н. Студенты Габриэла Арп (бакалавр наук ’19, общественное здравоохранение; бакалавр ’19, испанский язык), Мэдисон Джермейн, София Леви (бакалавр ’19, химическое машиностроение; бакалавр ’19, биологические науки) и Чи Хао Ву (бакалавр ’21, биологические науки) науки); Слава Минабу Нджите (бакалавр наук ’22, общественное здравоохранение); и Эшли Вайс (бакалавр наук ’22, биологические науки).

Это исследование было поддержано Программой внутренних исследований НИЗ, Национальной медицинской библиотекой и финансированием стартапа от UMD. Эта статья не обязательно отражает точку зрения этих организаций.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме