Eine Gruppe US-Forscher unter der Leitung des argentinischen Genetikers Eduardo Groisman enthüllte durch eine in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte Studie den Schlüssel zur Vermehrung eines reichlich vorhandenen Bakteriums im Darm, das für seine positiven Auswirkungen auf den Organismus bekannt ist. Obwohl die Studie an Mäusen durchgeführt wurde, könnte sie zukünftige Anwendungen für die menschliche Gesundheit haben.
Dabei handelt es sich um das Bakterium Bacteroides thetaiotaomicron , ein „Verbündeter“ des Menschen bei der Verdauung von Ballaststoffen. „Wir haben herausgefunden, dass ein Protein (Rho), das die Expression anderer Proteine steuert, membranlose Kompartimente bildet, in denen seine Aktivität zunimmt, und dass dies die Expression von Hunderten von Genen beeinflusst, von denen viele für die Besiedlung des Darms durch die Bakterien notwendig sind.“ „, erklärte Groisman von der Abteilung für mikrobielle Pathogenese an der Yale University School of Medicine in New Haven, USA.
Der Prozess wird durch „Phasentrennung“ vermittelt, einen biochemischen Mechanismus, der seit langem bekannt ist, der aber in den letzten sieben Jahren in der Biologie an Bedeutung gewonnen hat, sagte Groisman gegenüber der Agentur CyTA-Leloir . „Obwohl die Phasentrennung – für andere Proteine – in Reagenzgläsern und Zellen in Kultur nachgewiesen wurde, war ihre Rolle in einem Lebewesen nicht nachgewiesen. „Unsere Arbeit ist das erste Beispiel für die Rolle der Phasentrennung und der Bildung membranloser Kompartimente in einem Organismus“, fügte er hinzu.
Die Verfügbarkeit von Nährstoffen scheint den Mechanismus auszulösen. Groisman und sein Team konnten nachweisen, dass bei begrenztem Kohlenstoff – einem Grundbestandteil von Zellen – das Vorhandensein dieser membranlosen Kompartimente zunimmt, was das Überleben von Bacteroides im Darm von Säugetieren begünstigt.
„Da die Ernährung einer der Faktoren ist, die die Häufigkeit verschiedener Bakterienarten im menschlichen Darm bestimmen, schreiben wir jetzt einen Artikel, der versuchen wird, die biologische Bedeutung und praktische Anwendung unserer Ergebnisse zu erklären. Was beispielsweise bei Diäten passiert, die Fasten über unterschiedliche Zeiträume beinhalten, kann von diesen Bakterien als Nährstoffmangel wahrgenommen werden“, sagte Groisman gegenüber der Agentur CyTA-Leloir.
Frühere Studien anderer Forschergruppen hatten ergeben, dass Bacteroides thetaiotaomicron häufiger bei gesunden, schlanken Menschen vorkommt und zu den Bakterien gehört, die für die Verdauung pflanzlicher Ballaststoffe wichtig sind, die der Mensch nicht selbst verarbeiten kann.
Graciela Boccaccio, Leiterin des RNA Cellular Biology Laboratory der Leloir Institute Foundation (FIL) und Spezialistin für die Erforschung membranloser Organellen, feierte die Veröffentlichung der Studie in Science. „Die Arbeit ist von hoher Relevanz. Es ist ein überzeugendes Beispiel dafür, dass es bei Bacteroides zu einer Flüssig-Flüssig-Phasentrennung und der Bildung von Biokondensaten oder MLOs kommt, was den Umfang dieses biochemischen Mechanismus im Laufe der Evolution erweitert und die Idee stützt, dass er „so alt wie das Leben“ ist“, sagte der Wissenschaftler , die nicht an der Forschung teilgenommen haben. Und sie kam zu dem Schluss: „Es ist ein sehr wertvoller Beitrag, nicht nur aus theoretischer Sicht, sondern auch im Hinblick auf zukünftige Perspektiven in der Biomedizin.“
