Wstęp do roli probiotyków w epigenetyce
Nowoczesne badania mikrobiomu ujawniają kluczową rolę probiotyków w modulowaniu ekspresji genów gospodarza poprzez mechanizmy epigenetyczne. Szczególne znaczenie mają niekodujące RNA, takie jak długie niekodujące RNA (lncRNA) i mikroRNA (miRNA). Te cząsteczki regulują wyciszanie genów, przebudowę chromatyny oraz szlaki sygnałowe związane z odpornością, stanem zapalnym, nowotworami i chorobami neurodegeneracyjnymi.
Przegląd ten analizuje dowody na wpływ konkretnych szczepów probiotycznych na ekspresję miRNA i lncRNA, co prowadzi do korzystnych efektów w różnych stanach patologicznych i fizjologicznych.
Mechanizmy molekularne działania probiotyków
Metabolity pochodzące z probiotyków, takie jak pęcherzyki zewnątrzkomórkowe i krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, oddziałują z maszynerią transkrypcyjną gospodarza oraz biogenezą ncRNA. Probiotyki wpływają na etapy produkcji miRNA, w tym transkrypcję, przetwarzanie i ładowanie do kompleksu RISC.
Zmiany w ekspresji miRNA modulują szlaki zapalne, apoptozę, metabolizm lipidów, stres oksydacyjny oraz funkcję barierową. Te efekty korzystnie oddziałują na modele chorób, takie jak nieswoiste zapalenia jelit, rak jelita grubego, zespół metaboliczny, NAFLD/NASH, choroba Alzheimera i zaburzenia autoimmunologiczne.
Modulacja miRNA przez probiotyki
Probiotyki i ich produkty, w tym pęcherzyki zewnątrzkomórkowe, SCFAs oraz metabolity mikrobiologiczne, interagują z komórkami nabłonkowymi, immunologicznymi, wątrobowymi i nerwowymi gospodarza. Te interakcje regulują ekspresję miRNA, wpływając na kluczowe szlaki biologiczne.
- Zmniejszają stan zapalny i apoptozę.
- Poprawiają metabolizm lipidów i funkcję barier jelitowych.
- Łagodzą stres oksydacyjny w modelach chorób jelitowych, nowotworowych i metabolicznych.
Regulacja lncRNA przez probiotyki
Długie niekodujące RNA kontrolują ekspresję genów poprzez przebudowę chromatyny, regulację transkrypcyjną, sekwestrację miRNA oraz stabilność mRNA. Probiotyki modulują specyficzne lncRNA związane z procesami metabolicznymi, zapalnymi i nowotworowymi.
Te interakcje wpływają na szlaki takie jak Hippo/YAP1, Notch, cGAS-STING, sygnalizacja cytokin zapalnych oraz apoptoza. Korzystne efekty obserwuje się w rakach jelita grubego, NAFLD/NASH, fibrozie popromiennej i atrofii mięśniowej.
- Przebudowa chromatyny i kontrola transkrypcji.
- Sekwestracja miRNA i stabilizacja mRNA.
- Modulacja szlaków sygnałowych w chorobach.
Zastosowania w chorobach i medycynie prewencyjnej
Oś mikrobiota-ncRNA jest obiecującym celem terapeutycznym w chorobach zapalnych jelit, raku jelita grubego, zespole metabolicznym i chorobie Alzheimera. Probiotyki oferują nieinwazyjną strategię modulowania ekspresji genów i przywracania homeostazy.
Perspektywy obejmują spersonalizowane interwencje oparte na mikrobiomie, choć wyzwania w translacji klinicznej pozostają.
Przyszłość probiotyków w precyzyjnej medycynie
Integracja probiotyków z terapią epigenetyczną zapowiada obiecujące podejście do złożonych chorób. Badania podkreślają potencjał w prewencji i leczeniu poprzez oś mikrobiota-ncRNA.
Kluczowe słowa: choroba Alzheimera, rak jelita grubego, nieswoiste zapalenia jelit, zespół metaboliczny, epigenetyka, metabolity probiotyczne.
Źródło: Oryginalny artykuł
Zapalony zielarz i miłośniki natury. Zainspirowany złożonością i bogactwem natury, poświęcił swoje życie odkrywaniu i naukowemu badaniu roślin leczniczych. Pasja do roślin i głębokie zrozumienie ich leczniczych właściwości przekłada się na unikalne, holistyczne podejście do zdrowia i wellness.
