Индолы: эликсир здорового долголетия из кишечных бактерий

КИШЕЧНЫЕ БАКТЕРИИ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ЗДОРОВУЮ СТАРОСТЬ

Индол, который производят в кишечнике некоторые микробы, помогает организму оставаться здоровым до глубокой старости.

От бактерий, которые живут в нашем кишечнике, мы получаем массу пользы – они не только помогают переваривать еду, но и вообще поддерживают здоровый обмен веществ, кроме того, кишечные микробы необходимы для правильной настройки иммунитета.

Проблемы с микрофлорой могут закончиться разными неприятностями, от диабета до аутоиммунных болезней. Но это все, если можно так сказать, косвенная польза. А вот исследователи из Университета Эмори пишут в своей статье в PNAS, что некоторые желудочно-кишечные бактерии напрямую дают нам вещество, которое в буквальном смысле обеспечивает здоровую старость, хотя и не увеличивает время жизни.

Американские ученые обнаружили, что некоторые виды кишечных бактерий могут выделять вещества индольной структуры, продлевающие жизнь млекопитающих. Это открытие может стать первым шагом на пути к созданию настоящего эликсира здорового долголетия.

Индолы: эликсир здорового долголетия из кишечных бактерий

Речь идет об особом веществе - индоле. Некоторое время назад учёные обратили внимание на то, что индол и родственные ему молекулы, которые появляются в кишечнике в результате деятельности бактерий, делают мышей и круглых червей (или нематод) более устойчивыми к инфекциям и другим стрессовым воздействиям.

Индолы – вещества, относящиеся к ароматическим соединениям и широко распространенные в природе (индольное ядро входит во множество биохимических природных соединений). Они выделяются многими бактериями и представителями растительного мира – от апельсина до жасмина.

Вещества индольной структуры, такие как индол-3-карбинол, содержатся в овощах семейства крестоцветных – брокколи, брюссельской и белокочанной капусте, кале (индол в больших концентрациях пахнет крайне неприятно, в небольших же концентрациях он пахнет жасмином и используется в парфюмерной промышленности). В кишечнике человека индолы синтезируются бактериями, которые могут расщеплять эссенциальную аминокислоту триптофан.

Ученые долгое время не уделяли внимания этой субстанции, лишь недавно обнаружив ее уникальные свойства.

Прим.:  Ранее в исследованиях о влиянии фитогормонов на микробиом кишечника и здоровье человека, индол IAA был указан как один из наиболее важных ароматических соединений, влияющих на здоровье человека.

Исследование, организованное доктором Дэниелом Кальманом (Daniel Kalman) из Университета Эмори в Атланте, позволяет считать бактериальные индолы эликсиром долголетия для разных существ – от плодовой мушки дрозофилы (лат. Drosophilidae) до мышей.

Профессор Кальман обращает особое внимание: индолы кишечных бактерий не просто продлевают жизнь, а дарят здоровое долголетие (healthspan) – долю времени, когда организм остается относительно здоровым и не знает старческих ограничений.

«Нам нужно лучше понимать смысл здорового долголетия – это не то же самое, что долгожительство. С достижениями современной медицины люди живут дольше, однако Вы не захотите долголетия, когда с Вас песок сыплется», - говорит Кальман.

Учитывая стремительное старение населения Земли, сегодня важно предотвращать возрастные заболевания – они с каждым годом наносят все больший экономический и социальный урон. Сам термин «здоровое долголетие» должен стать лозунгом человечества в ближайшие десятилетия.

Исследование индолов на червях и мышах

Группа профессора Кальмана построила свою последнюю работу на индолах, продуцируемых кишечной палочкой (Escherichia coli). Ученые выяснили, что эликсир долголетия, продуцируемый этой бактерией, делает лабораторных мышей более устойчивыми к инфекциям и физиологическим стрессам.

Чтобы подтвердить эти данные на простых организмах, профессор скармливал бактерии червям Caenorhabditis elegans, причем у некоторых червей на генетическом уровне отключали собственный биосинтез индольных веществ.

Для экспериментов с мышами ученые сначала разрушали их кишечную микрофлору ударными дозами антибиотиков, а затем заселяли пищеварительный тракт животных Escherichia coli. Позже грызунов подвергали всевозможным стрессам.

Индолы способствуют здоровому долголетию

Долголетия в традиционном понимании «не получилось» - продолжительность жизни червей и грызунов под действием бактерий выросла незначительно. Но авторы отмечают впечатляющее влияние индолов на здоровье и жизнестойкость подопытных. Стареющие черви, которые вырабатывали индольные соединения, оставались подвижными и активными намного дольше группы контроля. Черви до самой смерти сохраняли высокую устойчивость тела к нагреванию и сократительную способность.

В норме после 15-дневного возраста у червей Caenorhabditis elegans все эти физиологические функции нарушены. После 5-дневного возраста у них, как правило, прекращается репродуктивный период, однако индол-продуцирующие черви умудрялись размножаться вплоть до 12 дней – это в 2,5 раза дольше естественной нормы!

Аналогичным образом индолы действовали на старых грызунов: 28-месячные мыши (глубокие старцы) поддерживали нормальные показатели веса и активности.

Более того, молодые мыши с высоким уровнем индольных соединений демонстрировали высочайшую стойкость к гамма-излучению и другим неблагоприятным факторам.

Индолы – древний спутник человека

Авторы считают, что до разгадки секрета индолов еще далеко. Они уверены, что за этим эликсиром долголетия стоит долгая история нашей совместной с бактериями эволюции, и сегодня мы повязаны с этими крошечными существами многими генетическими механизмами. Они нуждаются в нас, а мы – в них.

Как именно действует индол, еще предстоит выяснить, но, очевидно, его оздоравливающий эффект связан с кишечником – возможно, здесь он подавляет воспаление и не дает проникать в организм каким-то ненужным веществам. Не исключено, что на основе индола удастся разработать лекарства, более эффективные, чем сам индол, которые позволят пожилым людям забыть, по крайней мере, о некоторых возрастных болезнях.

«Индолы – это древний мессенжер. Молекулы, которые помогают растениям выживать. Молекулы, которыми бактерии общаются друг с другом и поддерживают равновесие с нашей иммунной системой. Нет ничего удивительного, что индолы помогают нам, хозяевам этих бактерий», - предположил доктор Кальман.

Источник: статья в PNAS: Indoles from commensal bacteria extend healthspan

Дополнительно см. также:

• Неалкогольная жировая болезнь печени может контролироваться индолом
• Кишечные бактерии и долголетие