Одновременный генетический контроль уровня желчных кислот и роста кишечных бактерий

Группа ученых из США под началом Фредерико Рея исследовала, как гены организма хозяина влияют на состав кишечной микробиоты. Они предположили, что гены и микробиота связаны, в частности, через желчные кислоты. Ученые получили популяцию мышей с высоким генетическим разнообразием, скрестив восемь линий. Состав микробных сообществ заметно различался от линии к линии, так что полученная популяция также демонстрировала большое разнообразие микробиоты.

Затем примерно у 400 мышей, которых 22 недели кормили богатой жиром и сахаром пищей, проанализировали содержание желчных кислот в крови и слепой кишке, а также состав микробиоты. Полученные данные сравнивали с анализом геномных локусов и выявляли закономерности. Ученые искали локусы, изменения в которых ассоциировались бы с изменениями как в микробиоте, так и в концентрациях желчных кислот.

Таких локусов оказалось немало. Среди них был ген одного из главных белков метаболизма желчных кислот — транспортера Slc10a2, отвечающего за реабсорбцию желчных кислот в подвздошной кишке. Интересно, что этот ген экспрессируется сильнее у мышей, выращенных в стерильных условиях и не имеющих микробиоты, что позволяет предположить наличие обратной связи между Slc10a2 и микроорганизмами. Некоторые мыши обладали измененными межгенными участками рядом с Slc10a2 — это приводило к росту его экспрессии, что было сопряжено с повышением концентрации холевой кислоты (одна из желчных кислот) в крови и ростом популяции бактерий рода Turicibacter. Затем ученые посмотрели, как именно влияет на это Slc10a2. Оказалось, что уменьшение его экспрессии ведет к замедлению реабсорбции желчных кислот и, соответственно, увеличению их концентрации в кишечнике. Этот процесс мешает росту Turicibacter, который синтезирует холевую кислоту, уменьшая таким образом концентрацию холевой кислоты в крови.

Проделанная работа наглядно показывает, как регуляторные пути могут тянуться от генов к кишечным микробам и далее к веществам в крови.