Ergotioneín posilňuje prospešné baktérie a inhibuje karcinogenézu v črevách.

Medzinárodný tím vedený laboratóriom Hatzios (Broad Institute a Harvard-MGH) preukázal, že ľudské črevné komenzály si v anaeróbnych (bezkyslíkových) podmienkach vymieňajú bežný diétny antioxidant ergotioneín (EGT) na zásobovanie energiou. Štúdia je publikovaná v časopise Cell Host and Microbe.

Ako štúdia pokračovala?

• Modely in vitro: izolované kultúry kľúčových predstaviteľov dvoch veľkých kmeňov – Clostridium symbiosum a Bacteroides fragilis – obsahovali v médiu ako „jediný“ antioxidant iba ergotioneín.
• Krížové kŕmenie: Keď boli kmene pestované spoločne, zistilo sa, že jeden kmeň premieňa EGT na dostupnejšie metabolity (napr. pyruvát a mastné kyseliny s krátkym reťazcom), ktoré potom prijímal druhý kmeň, čo umožnilo obom produkovať ATP bez prítomnosti O₂.
• Kontrolné experimenty: Ani C. symbiosum, ani B. fragilis samostatne nedokázali efektívne rásť na médiu obsahujúcom EGT, zatiaľ čo pri párovaní vykazovali dvojnásobný nárast produkcie ATP a bunkovej biomasy.

Kľúčové zistenia

1. Úloha ergotioneínu: Tento antioxidant, ktorý sa nachádza v hubách, fazuli a celozrnných výrobkoch, sa javí ako nielen ochranný, ale aj energetický substrát pre bežné črevné baktérie.
2. Zlepšené anaeróbne dýchanie: Krížové kŕmenie zvýšilo aktivitu fermentačných a regeneračných dráh NAD⁺, ktoré sú rozhodujúce pre prežitie v prostredí hrubého čreva s nedostatkom kyslíka.
3. Stabilita spoločenstva: Výmena EGT posilňuje štrukturálnu stabilitu mikrobiálneho spoločenstva tým, že zabraňuje dominancii patobiontov a stimuluje produkciu prospešných metabolitov (SCFA).

Autori poznamenávajú, že metabolická dráha ergotioneínu sa zistila častejšie u pacientov s kolorektálnym karcinómom, čo môže naznačovať súvislosť medzi mikrobiálnym metabolizmom ergotioneínu a patogenézou nádoru. To otvára možnosti pre použitie inhibítorov enzýmov alebo úprav stravy (napr. zvýšená konzumácia potravín bohatých na ergotioneín, ako sú huby a strukoviny) na moduláciu mikrobioty na terapeutické účely.

Zdravotné dôsledky

• Nutričná ekológia: Okrem vlákniny v potrave pôsobia aj antioxidanty ako cenné palivo pre „dobré“ mikróby, čím zvyšujú ich príspevok k produkcii mastných kyselín s krátkym reťazcom a modulácii imunity.
• Nové prebiotiká: Ergotioneín a jeho deriváty sa môžu stať cielenými prebiotikami schopnými „nabíjať“ prospešné anaeróby a pôsobiť proti dysbióze.
• Terapeutické dôsledky: Manipuláciou dostupnosti EGT v strave môže byť možné zlepšiť metabolické zdravie, znížiť zápal a posilniť funkciu črevnej bariéry.

„Po prvýkrát sme ukázali skutočný mechanizmus krížového kŕmenia antioxidantmi, ktorý pomáha produkovať energiu v anaeróbnych oblastiach čreva,“ hovorí hlavný autor Ze Zhou.

Autori zdôrazňujú tri kľúčové body:

1. Ergotioneín ako metabolický „most“
   „Prvýkrát sme dokázali, že ergotioneín nielenže pôsobí ako antioxidant, ale stáva sa aj zdrojom energie pre anaeróbne baktérie, čím posilňuje ich populácie v hrubom čreve.“

2. Súvislosť s prevenciou kolorektálneho karcinómu
   „Posilnená mikrobiálna komunita produkuje viac mastných kyselín s krátkym reťazcom, ako je butyrát, o ktorom je známe, že chráni epitel hrubého čreva a potláča rast nádoru,“ dodáva spoluautorka profesorka Maria Gonzalez.

3. Perspektívy prebiotickej terapie
   „Ďalší výskum umožní vývoj cielených prebiotík na báze ergotioneínu, ktoré by mohli dopĺňať súčasné stratégie skríningu a prevencie kolorektálneho karcinómu,“ uzatvára Dr. Ze Zhou.

Táto práca otvára cestu pre novú generáciu prebiotík založených na prírodných antioxidantoch, ktoré dokážu „naštartovať“ vnútornú bioenergetiku mikrobiómu a zlepšiť zdravie hostiteľa.