Forskare har upptäckt att en av de goda bakterierna som finns i människans tarm har en fördel som förblivit okänd till nu:Potentialen att minska risken för hjärtsjukdomar.

Bakteriens aktivitet i tarmarna minskar produktionen av en kemikalie som har kopplats till utvecklingen av tilltäppta artärer. Efter att det har tillverkats i tarmen, kemikalien kommer in i blodomloppet och reser till levern, där den omvandlas till sin mest skadliga form.

Ohio State University -forskarna har spårat bakteriens beteende till en familj av proteiner som de misstänker kan förklara andra sätt som goda tarmorganismer kan bidra till människors hälsa. I huvudsak, dessa mikrober konkurrerar med dåliga bakterier om tillgång till samma näringsämnen i tarmen - och om de goda bakterierna vinner, de kan förhindra hälsoproblem som kan bero på hur kroppen metaboliserar mat.

Mycket mer arbete väntar, men forskarna ser potential för denna mikrobe, Eubacterium limosum, ska användas för terapeutiska ändamål i framtiden. Tidigare forskning har redan visat att bakterien är "bra" eftersom den lugnar inflammation i tarmen.

"Under det senaste decenniet har det har blivit uppenbart att bakterier i människans tarm påverkar vår hälsa på många sätt. Den organism vi studerade påverkar hälsan genom att förhindra att en problematisk förening blir sämre, "sa Joseph Krzycki, professor i mikrobiologi vid Ohio State och senior författare till studien. "Det är för tidigt att säga om denna bakterie kan ha terapeutiskt värde. Men det är det vi arbetar för."

Forskningen visas online och kommer att publiceras i en framtida utgåva av Journal of Biological Chemistry .

Den kemikalie som är kopplad till de igensatta artärerna som kännetecknar åderförkalkning kallas trimetylamin, eller TMA. Det produceras under ämnesomsättningen när vissa tarmmikrober - i allmänhet bakterier som anses vara ohjälpliga för människor - interagerar med vissa näringsämnen från mat. Bland dessa näringsämnen finns L-karnitin, en kemisk förening som finns i kött och fisk som också används som kosttillskott för att förbättra återhämtningen efter träning.

Krzycki och hans kollegor upptäckte att E. limosum interagerar med L-karnitin på ett annat sätt i tarmen, och den interaktionen eliminerar L-karnitins roll i produktionen av TMA (andra näringsämnen deltar också i TMA-produktionen i tarmen).

Forskarna tillskriver bakteriens fördelaktiga beteende till ett protein som heter MtcB, ett enzym som skär specifika molekyler av föreningar för att hjälpa bakterier att generera energi och överleva. Processen kallas demetylering, och innebär avlägsnande av en metylgrupp - en kolatom omgiven av tre väteatomer - för att ändra en förenings struktur eller funktion.

"Bakterien gör detta för sin egen fördel, men det har nedströms effekt av att minska toxiciteten av TMA, "Sa Krzycki." Fram tills nu, de enda kända tarmmikrobiella reaktionerna med L-karnitin innebar att det omvandlades till sin dåliga form. Vi har upptäckt att en bakterie som är känd för att vara fördelaktig kan ta bort en metylgrupp och skicka den resulterande produkten ner på en annan väg utan att göra några andra skadliga föreningar i processen. "

I dessa interaktioner, L-karnitin fungerar som ett tillväxtsubstrat-en förening som konsumeras så att organismen kan leva och växa, och även ett mål för enzymaktivitet. I studien, forskarna matade E. limosum -kulturer med ett sortiment av potentiella substrat, inklusive L-karnitin. Endast när den erbjöds L-karnitin syntetiserade mikroben MtcB-proteinet specifikt för att avlägsna L-karnitins metylgrupp-i huvudsak MtcB är en del av bakteriens naturliga sätt att konsumera näringsämnet.

Krzycki sa att det här finns en betydande hälsofördel hos en art av tarmbakterier tyder på att det fortfarande finns mycket att lära om hur tarmbakterier kan påverka hälsoutfall i samband med mänsklig metabolism.

"MtcB är en del av en familj av proteiner med tusentals representanter som kan använda olika föreningar och ändra vilka näringsämnen bakterier konsumerar i tarmen, "sa han." Dessa proteiner kan bete sig kemiskt mycket på samma sätt, men att använda olika föreningar kan uppenbarligen skapa stora förändringar när det gäller biologin. "