Fett i jordbakterier kan skydda mot stress
En upptäckt nyligen kan hjälpa till att förklara ytterligare varför att leva med smuts kan gynna människors hälsa. Forskare har funnit att en bakterie som lever i jord bildar en antiinflammatorisk fettsyra som kan främja motståndskraft mot stress.
Forskare vid University of Colorado Boulder (CU Boulder) ledde en studie som undersökte Mycobacterium vaccae, en miljöbakterie som matar på sönderfallande organiskt material.
Tidigare studier med celler och försöksdjur har visat det M. vaccae kan minska inflammation och skydda mot stress.
Men som författarna förklarar nyligen Psykofarmakologi artikel om deras arbete, ”de molekylära mekanismer som ligger till grund för antiinflammatoriska effekter av M. vaccae är inte kända. ”
I den nya studien "renade och identifierade forskarna en unik antiinflammatorisk triglycerid" från jordbakterien. De syntetiserade och testade sedan "fri fettsyra" -versionen av fettet i musens immunceller.
Fettsyran har namnet 10 (Z) -hexadecensyra, och teamet använde "nästa generations sekvenseringstekniker" för att undersöka dess interaktion med makrofager, en typ av immunceller.
Forskarna såg att fettsyran binds till en viss receptor eller signalprotein i cellerna. Denna händelse blockerade i sin tur ett antal inflammationsdrivande molekylära vägar. Receptorns namn är peroxisomproliferatoraktiverad receptor (PPAR).
Ytterligare experiment avslöjade att behandling av immuncellerna med fettsyran innan de stimulerades ökade deras motståndskraft mot inflammation.
Jordbakterien har en direkt, skyddande effekt
"Vi tror," säger seniorstudieförfattare Christopher Lowry, docent i integrativ fysiologi vid CU Boulder, "[att] det finns en speciell sås som driver de skyddande effekterna i denna bakterie, och detta fett är en av huvudingredienserna i det speciell sås. ”
Han säger att upptäckten är "ett stort steg framåt för oss eftersom det identifierar en aktiv komponent i bakterien [um] och receptorn för denna aktiva komponent i värden."
Samspelet mellan de antiinflammatoriska fettsyrorna och immuncellerna är en produkt av samutvecklingen av människor och jordbakterier, menar Lowry.
Makrofager är immunceller som eliminerar patogener, såsom bakterier, genom att konsumera dem. De spelar en central roll i inflammation.
Det verkar, säger Lowry, att när jordbakterien väl kommer in i immuncellen frigör den den antiinflammatoriska fettsyran. Detta binder sedan till PPAR och stänger den "inflammatoriska kaskaden."
Resultaten är ytterligare bevis för att kontakt med jordbakterier hjälper människors hälsa på olika sätt än vad forskare en gång trodde.
En annan sida av hygieneffekten
För decennier sedan, innan mer sofistikerade analystekniker fanns tillgängliga, kunde forskare se lite av vad som hände på molekylära nivåer i celler. Allt de kunde visa var att exponering för mikroorganismer tycktes gynna hälsan.
Dessa studier ledde till att den brittiska forskaren David Strachan myntade termen ”hygienhypotes” 1989.
Teorin säger att ju fler människors moderna liv distanserar dem från marken och kontakt med husdjur, så deras kroppar missar samarbetet med mikroorganismer. Detta skadar immunsystemet och ökar risken för allergi och astma.
Först var antagandet bakom hygienhypotesen att exponering för potentiellt skadliga mikroorganismer hjälpte immunsystemet att utveckla motståndskraft mot dem.
Men forskare som Lowry och hans team omdefinierar hygienhypotesen för att lägga till en annan sida av coevolution-berättelsen.
Det är inte bara att exponering för sjukdomsframkallande bakterier kan skapa immunitet utan också att fördelaktiga jordmikrober aktivt kan öka hälsan genom direkt molekylär interaktion med immunceller.
I tidigare arbete har Lowry visat flera sätt på vilka exponering för nyttiga bakterier verkar vara bra för mental hälsa.
En studie visade till exempel att barn som växer upp på gårdar med djur har immunförsvar som är mer motståndskraftiga mot stress, och de är också mindre benägna att utveckla psykiska sjukdomar än barn som växer upp i staden utan husdjur.
En annan studie visade att injicera gnagare med M. vaccae har en liknande effekt på beteende som antidepressiva medel. Behandlingen verkar också ha en bestående antiinflammatorisk effekt på hjärnan.
Forskning har föreslagit att för högt inflammationssvar kan öka risken för posttraumatisk stressstörning (PTSD) och andra stressrelaterade tillstånd.
Kan ett "stressvaccin" vara i sikte?
Lowry och hans team gjorde också en annan studie där de visade att man behandlade möss med M. vaccae kan hindra dem från att utveckla en reaktion som liknar PTSD efter att ha upplevt en traumatisk händelse.
Möss som de behandlade med bakterien var också mindre benägna att utveckla stressrelaterad kolit och uppvisa ångest under framtida stressiga omständigheter.
Teamet ser möjligheter att utvecklas M. vaccae som ett "stressvaccin." Detta kan hjälpa till att skydda personer med hög stress yrken - som soldater och brandmän - från att utveckla stressrelaterade psykiatriska sjukdomar.
Det kan också finnas utrymme för att utveckla ett läkemedel som riktar sig till fettsyran. Ytterligare studier skulle först behöva bekräfta att fettsyran verkligen har terapeutisk potential.
Lowry säger att deras studie bara utforskar "toppen av isberget när det gäller att identifiera de mekanismer genom vilka [jordbakterier] har utvecklats för att hålla oss friska."
"Det här är bara en stam av en art av en typ av bakterier som finns i jorden, men det finns miljontals andra stammar i marken."
Christopher Lowry
