Nowe badania pokazują, że wirusy żyjące w jelitach – zwane łącznie wiromem jelitowym – odgrywają nieoczekiwaną rolę w regulowaniu poziomu cukru we krwi. Eksperyment przeprowadzony na myszach wykazał, że wirusy te aktywują układ odpornościowy w sposób poprawiający metabolizm węglowodanów, skutecznie redukując skoki poziomu glukozy we krwi. Odkrycia, opublikowane 11 marca w Cell Host & Microbe, mogą zrewolucjonizować nasze rozumienie zaburzeń metabolicznych, takich jak cukrzyca.
Nieoczekiwana rola wiromu jelitowego
Przez wiele lat mikrobiota jelitowa (bakterie, grzyby itp.) była przedmiotem badań nad zdrowiem układu trawiennego. Jednak badanie to podkreśla, że wirusy, często pomijane, są najliczniejszymi jednostkami biologicznymi w organizmie człowieka, przewyższającymi liczebnie wszystkie inne komórki razem wzięte. Pomimo ich przewagi, ich funkcja od dawna pozostaje tajemnicą. Obecne badanie zaczyna wypełniać tę lukę.
Naukowcy zakłócili skład wiromu jelitowego myszy za pomocą koktajlu przeciwwirusowego, a następnie przez 25 dni karmili je dietą wysokowęglowodanową lub wysokotłuszczową. Myszy zubożone w wirusy nie wykazywały żadnych znaczących zmian po karmieniu dietą wysokotłuszczową. Jednakże osoby karmione dietą węglowodanową wykazywały upośledzoną tolerancję cukru, nawet przy zwiększonej ekspresji genów związanych z trawieniem węglowodanów. Spowodowało to nagłe skoki poziomu glukozy we krwi, zgodne ze stanem obserwowanym w cukrzycy.
Co ważne, leki przeciwwirusowe nie miały wpływu na bakterie jelitowe, co pokazuje, że działanie wiromu jest niezależne od społeczności bakteryjnych. Wprowadzenie wirusów do myszy wolnych od zarazków — albo poprzez przeszczep mikroflory kałowej, albo bezpośrednie wstrzyknięcie — poprawiło tolerancję glukozy, dodatkowo wspierając rolę wiromu.
Aktywacja układu odpornościowego: kluczowy mechanizm
Badanie ujawniło w jaki sposób wirom wpływa na metabolizm: poprzez aktywację układu odpornościowego. Odkryto, że fluorescencyjne cząsteczki wirusa są wychwytywane przez limfocyty T, powodując uwalnianie białek regulujących transport glukozy do krwi. Bez wpływu wiromu ta odpowiedź immunologiczna jest osłabiona, co prowadzi do szybszych i większych skoków poziomu cukru we krwi.
Eksperymenty z wykorzystaniem organoidów ludzkiego jelita cienkiego (miniaturowe jelita wyhodowane w laboratorium) potwierdziły te wyniki, sugerując, że ten sam mechanizm ma zastosowanie w fizjologii człowieka. To zupełnie nowe odkrycie; Obecnie wiadomo, że wirusy bezpośrednio stymulują metabolizm węglowodanów, podstawowy szlak energetyczny.
Implikacje dla przyszłych terapii
Badanie podnosi możliwość manipulowania wiromem w celu leczenia chorób metabolicznych. Chociaż badanie jest wciąż na wczesnym etapie, wyniki sugerują, że strategie terapeutyczne ukierunkowane na wirusy jelitowe mogą stać się rzeczywistością. Eksperci ostrzegają jednak, że zanim możliwe będzie opracowanie zastosowań klinicznych, potrzebne są dalsze badania, aby zrozumieć, w jaki sposób różne szczepy wirusów oddziałują z ludzkim jelitem i układem odpornościowym.
“Fakt, że wirom jest w stanie bezpośrednio stymulować i aktywować metabolizm węglowodanów… jest zjawiskiem zupełnie nowym.”
– Jeremy Barr, wirusolog na Uniwersytecie Monash
Badanie to podkreśla, że wirusy to nie tylko patogeny. Stanowią integralną część zdrowia jelit, oddziałując z układem odpornościowym w sposób wcześniej nieznany. Przyszłość badań nad metabolizmem prawdopodobnie obejmie szersze spojrzenie na złożone interakcje między wirusami, bakteriami i fizjologią człowieka.
