Ovaj bi mehanizam mogao biti razlog zašto fermentirana hrana koristi imunološkom zdravlju
Kako fermentirana hrana, poput jogurta i kiselog kupusa, koristi zdravlju, a posebno imunološkom sustavu? Nova studija otkrila je stanični mehanizam jedinstven za ljude i velike majmune koji mogu pružiti objašnjenje.
Mehanizam uključuje stanični receptor nazvan HCA3. Stanični receptor je protein koji omogućuje ulazak specifičnih signala u stanice kada se na njega veže odgovarajuća molekula.
Iako su znanstvenici znali za HCA3 već nekoliko godina, nije bilo jasno koju je ulogu imao. HCA3 receptor imaju samo ljudi i veliki majmuni. Ostali sisavci, poput miševa, nemaju.
Sada je tim sa Sveučilišta u Leipzigu u Njemačkoj, zajedno s ostalim kolegama, otkrio da HCA3 prijemčiv za određeni metabolit ili nusproizvod aktivnosti bakterija mliječne kiseline.
Metabolit ima ime D-fenilaktična kiselina (D-PLA). Kad se veže za HCA3, aktivira signal koji upozorava imunološki sustav na prisutnost bakterija.
Istraživači su svoja otkrića opisali u nedavnom istraživanju PLOS genetika studijski rad.
"Uvjereni smo", kaže viša autorica studije Claudia Stäubert, koja radi na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Leipzigu, "da ovaj receptor vrlo vjerojatno posreduje u nekim blagotvornim i protuupalnim učincima bakterija mliječne kiseline na ljude."
Bakterije mliječne kiseline i fermentirana hrana
Bakterije mliječne kiseline su mikrobi koji mogu fermentirati određenu hranu. Na primjer, mogu proizvoditi jogurt od mlijeka, a kiseli kupus od kupusa. Prisutni su i u crijevima većine sisavaca.
Bakterije pripadaju velikoj skupini "funkcionalnih mikroorganizama" koji fermentiraju hranu iz biljnih i životinjskih izvora. Ti mikrobi na mnogo načina mijenjaju hranu koju ljudi koriste i korisne su za zdravlje.
Fermentacijski mikrobi ne samo da mogu izmijeniti teksturu, okus i aromu hrane, oni također produžuju vijek skladištenja očuvanjem, povećavaju apsorpciju hranjivih sastojaka, razgrađuju toksine, potiču probiotičku aktivnost i proizvode antioksidanse.
Istraživanje je pokazalo da konzumacija fermentirane hrane donosi zdravstvene prednosti koje su bitne za rak, bolesti srca, alergije, dijabetes i gastrointestinalne poremećaje.
Međutim, iako su mnoga istraživanja povezala bakterije mliječne kiseline s raznim zdravstvenim blagodatima, malo je razumijevanja temeljne biologije.
Stäubert i njezini kolege istražili su ovo pitanje istražujući ulogu receptora hidroksikarbonske kiseline (HCA). Ovi su receptori, napominju autori, "regulatori imunoloških funkcija i energetske homeostaze u promjenjivim metaboličkim i prehrambenim uvjetima."
Evolucijska povijest HCA3 receptora
Većina sisavaca ima dva HCA receptora: HCA1 i HCA2. Međutim, ljudi i veliki majmuni imaju i treću - HCA3.
U svom studijskom radu istraživači objašnjavaju kako su „rekonstruirali evolucijsku povijest“ HCA receptora i pokazali da su oni „funkcionalno prisutni u ljudi i svih drugih velikih majmuna“.
Oni raspravljaju o tome kako bakterije mliječne kiseline već fermentiraju životinjski i biljni materijal puno prije nego što su ljudi "iskoristili" postupak.
Davno je došlo do značajne globalne promjene koja je utjecala na "posljednjeg zajedničkog pretka ranih hominoida". Vjerojatno je da je ova promjena poremetila prehrambene navike, tako da su fermentirano voće i lišće u prehranu ušli otprilike u to vrijeme.
Je li moguće da je HCA3 započeo kao pogreška kopiranja gena koja je ljudskim precima koji su ga prenijeli nudila prednost u preživljavanju?
Istraživači sugeriraju da njihova otkrića podupiru ideju "da je povećani unos [hrane fermentirane mliječno-kiselinskim bakterijama] vjerojatno predstavljao pozitivan selektivni tlak održavajući funkciju HCA3 u hominidima."
Oni također predlažu da je prisutnost HCA3 možda pomogla potaknuti interakciju između progutanih i crijevnih mikroba "preuzimanjem funkcija u imunološkom sustavu".
Novo svjetlo o evoluciji mikroba i domaćina
Da sumiramo, studija baca novo svjetlo na to kako su određeni mikrobi - poput onih koji fermentiraju hranu i žive u crijevima - i ljudi evoluirali zajedno.
To bi moglo potaknuti daljnja istraživanja o tome kako koristiti biološke mehanizme putem kojih fermentirana hrana koristi zdravlju.
Na primjer, u slučaju HCA3, Stäubert kaže da ona i njezini kolege "vjeruju da bi mogao poslužiti kao potencijalna meta lijekova za liječenje upalnih bolesti."
Tim sugerira da bi buduće studije trebale istražiti kako D-PLA utječe na imunološki sustav. Oni bi također trebali istražiti utječe li metabolit na druge stanice koje nose HCA3, poput masnih stanica.
