Kluczowe wnioski:

  • Probiotyki wpływają na ekspresję genów poprzez regulację niekodujących RNA, takich jak mikroRNA i długie niekodujące RNA.
  • Mechanizm ten ma znaczenie w chorobach zapalnych jelit, raku jelita grubego, zespole metabolicznym oraz chorobie Alzheimera.
  • Metabolity probiotyczne, m.in. kwasy tłuszczowe o krótkim łańcuchu i pęcherzyki zewnątrzkomórkowe, oddziałują z maszynerią transkrypcyjną gospodarza.
  • Terapia probiotyczna może stać się nieinwazyjną metodą wspomagającą leczenie chorób o podłożu epigenetycznym.

Przez długi czas sądzono, że bakterie żyjące w jelitach wpływają głównie na trawienie i odporność. Dziś wiadomo, że oddziałują one także na sposób odczytywania informacji genetycznej w komórkach człowieka. Najnowsze badania pokazują, że niektóre szczepy probiotyczne potrafią zmieniać aktywność tzw. niekodujących RNA, które sterują procesami zapalnymi, metabolizmem czy starzeniem się mózgu.

Nie tylko DNA: czym są mikroRNA i lncRNA

MikroRNA (miRNA) i długie niekodujące RNA (lncRNA) to małe cząsteczki, które nie kodują białek, lecz regulują działanie innych genów. Działają jak „przełączniki”, włączając lub wyłączając procesy odpowiedzialne za stan zapalny, podział komórek czy reakcję na stres. Zaburzenie ich równowagi występuje m.in. w chorobach jelit, otyłości, cukrzycy typu 2 oraz chorobach neurodegeneracyjnych.

Jak probiotyki sterują niekodującymi RNA

Probiotyki wytwarzają związki, takie jak kwasy tłuszczowe o krótkim łańcuchu (m.in. maślan) oraz pęcherzyki zewnątrzkomórkowe. Związki te wchodzą w kontakt z komórkami nabłonka jelitowego, komórkami odpornościowymi oraz neuronami. W efekcie zmienia się tempo powstawania i dojrzewania miRNA oraz lncRNA, co wpływa na aktywność szlaków sygnałowych odpowiedzialnych za stan zapalny i metabolizm.

Przykłady wpływu na konkretne procesy

  • Zmniejszenie nasilenia zapalenia w jelicie dzięki obniżeniu poziomu miRNA prozapalnych.
  • Poprawa funkcji bariery jelitowej przez lncRNA stabilizujące białka połączeń międzykomórkowych.
  • Regulacja metabolizmu lipidów poprzez lncRNA wpływające na geny związane z wątrobą.

Potencjalne korzyści w wybranych schorzeniach

Choroby zapalne jelit

W modelach zwierzęcych i badaniach na ludziach wykazano, że regularne przyjmowanie niektórych szczepów Lactobacillus i Bifidobacterium obniża aktywność miRNA związanych z cytokinami prozapalnymi. Efektem jest zmniejszenie uszkodzeń błony śluzowej jelita i łagodzenie objawów.

Sprawdź również:  Polisacharydy z Achyranthes bidentata łagodzą reumatoidalne zapalenie stawów poprzez oś mikrobiota-bariera-metabolity

Rak jelita grubego

Niektóre lncRNA sprzyjają niekontrolowanemu wzrostowi komórek nowotworowych. Probiotyki mogą obniżać poziom tych cząsteczek, co spowalnia proliferację komórek rakowych i wspomaga apoptozę (programowaną śmierć komórek).

Zespół metaboliczny i stłuszczenie wątroby

Zmiany w ekspresji miRNA regulujących metabolizm glukozy i lipidów przekładają się na obniżenie insulinooporności oraz zmniejszenie ilości tłuszczu w wątrobie. Efekty zaobserwowano po suplementacji mieszankami probiotycznymi zawierającymi szczepy produkujące maślan.

Choroba Alzheimera

Wczesne badania na modelach sugerują, że probiotyki mogą modyfikować miRNA zaangażowane w procesy zapalne mózgu i tworzenie blaszek amyloidowych. Choć potrzebne są dalsze badania kliniczne, wyniki te otwierają perspektywę wspomagania funkcji poznawczych poprzez modulację osi jelito–mózg.

Wyzwania i perspektywy medycyny spersonalizowanej

Skuteczność probiotyków zależy od genotypu pacjenta, składu jego mikrobioty oraz rodzaju schorzenia. Dlatego przyszłe terapie mogą opierać się na doborze konkretnych szczepów na podstawie profilu niekodujących RNA danej osoby. Wymaga to jednak opracowania standaryzowanych testów diagnostycznych i ścisłej kontroli jakości preparatów probiotycznych.

Podsumowanie

Interakcja między probiotykami a niekodującymi RNA stanowi obiecujący kierunek badań nad nieinwazyjnymi metodami modulacji procesów chorobowych. Choć mechanizmy te wymagają dalszego wyjaśnienia, obecne dane wskazują, że odpowiednia suplementacja probiotyczna może wspomagać leczenie chorób o podłożu zapalnym, metabolicznym i neurodegeneracyjnym.

Źródło: Oryginalny artykuł