يؤدي تحلل الكربوهيدرات المعقدة والجزيئات الضخمة الأخرى بواسطة بكتيريا الأمعاء البشرية إلى توليد مستقلبات تستخدمها الميكروبات المجاورة للتهوية اللاهوائية. ومع ذلك ، لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت التغذية المتقاطعة للمركبات الغذائية الأخرى في القناة الهضمية يمكن أن تدفع ردود فعل الأكسدة الناتجة عن الطاقة.
على نحو معزز 4 ، نشر باحثون من جامعة يالي دراسة بعنوان "التغذية الأيضية عبر استقلاب الطاقة اللاهوائية المضادة للأكسدة الغذائية بواسطة بكتيريا الأمعاء البشرية" في الخلية المضيفة والميكروب ، دفتر يوميات فرعي للخلية.
كشفت الدراسة أن التغذية الأيضية عبر الإيض من الإرغوثيون المضاد للأكسدة الغذائية يعزز استقلاب الطاقة اللاهوائية في بكتيريا الأمعاء البشرية.

في هذه الدراسة الرائدة ، أظهر فريق البحث أن بكتيريا الأمعاء من مختلف الأنواع تتبادل مضادات الأكسدة الغذائية الشائعة تحت الظروف اللاهوائية لتوليد الطاقة. البكتيريا التكافلية كلوستريديوم سيمبيوسوم يشفر إنزيم إرجوثيونينيز الذي يحول الإرجوثيون (مضاد للأكسدة المشتقة من الفطر) إلى متقبل الإلكترون حمض ثيوروكانيك (توا). ثم تقلل بكتيريا الزيلان المتحللة من البكتيريا xylanisolvens من TUA ، مما يعزز بشكل كبير من توليف ATP ويعزز نمو البكتيريا. علاوة على ذلك ، يتم إنتاج TUA واستهلاكه بشكل انتقائي من قبل مجتمعات ميكروبية براز بشرية محددة.
تماشيًا مع الارتباطات المكتشفة حديثًا بين استتباب الإرغوثيون المعوي وسرطان القولون والمستقيم ، تم العثور على جينات الإرغوثيون إيناز غنية بشكل كبير في الميتاجينومات البرازية من مرضى سرطان القولون والمستقيم.
تكشف هذه النتائج الجماعية كيف أن التغذية المتقاطعة للمغذيات المضادة للأكسدة التكافلية تعزز استقلاب الطاقة الميكروبية ، ويحتمل أن توضح الاختلافات بين الأفراد في خطر المرض. وبالتحديد:
ج. يحول إرجوثيونينيز سيمبيوسوم إلى توا ؛
ب-يستخدم xylanisolvens TUA كمستقبل إلكترون ، مما يعزز إنتاج ATP بالطي مقارنة بالضوابط ؛
تظهر ديناميات TUA أنماط إنتاج/استهلاك انتقائية عبر الميكروبيوم البشري.
بشكل خاص ، كان محور التمثيل الغذائي الإرغوثيونين-توا نشطًا بشكل خاص في مرضى CRC ، مع ارتباط وفرة جين الإرغوثيونيونيناز بتطور المرض (p> 4.5). قد تمثل آلية التغذية المتقاطعة القائمة على الأكسدة ، رابطًا جديدًا بين مضادات الأكسدة الغذائية ، والبيئة الميكروبية للأمعاء ، وقابلية الإصابة بالسرطان.
كلوستريديوم سيمبيوسوم يؤيض الإرغوثيون (EGT) إلى حمض ثيوروكانيك (TUA) ؛
يمكن استخدام TUA بواسطة Bacteroides xylanisolvens لتعزيز نموه اللاهوائي وتخليقه من ATP ؛
يمكن للمجتمعات الميكروبية البرازية البشرية تحويل EGT إلى TUA مخفضة من خلال التغذية عبر التمثيل الغذائي ؛
يتم إثراء الجينات المسؤولة عن إنتاج TUA في ميتاجينومات البراز لمرضى سرطان القولون والمستقيم.

مجتمعة ، تثبت هذه النتائج أن التغذية التكافلية عبر المغذيات المضادة للأكسدة تعزز استقلاب الطاقة الميكروبية-وهي آلية قد تفسر التباين بين الأفراد في قابلية التعرض لخطر المرض.
رابط ورقي: (25)00280-X