Rutgers: молекула кишечных бактерий N-MNA восстанавливает NAD и ремонтирует кишечник мышей и мух

Исследователи Rutgers Health сообщили в Science Advances, что некоторые комменсальные бактерии кишечника, включая отдельные пробиотические виды, вырабатывают (amide-)N-метилникотинамид (N-MNA) — предшественник кофермента NAD. Эксперименты проводили на плодовых мушках, мышах и клетках человека. По данным авторов, N-MNA способствует регенерации эпителия кишечника. science.orgScience Advancesscience.orgОткрыть источник ↗ Первый автор — Jiangmeng Han, среди старших авторов — Nan Gao и Xiaoyang Su.

Уровень NAD снижается с возрастом и связан с хроническими и воспалительными заболеваниями. N-MNA — структурный изомер метилникотинамида, продукта распада никотинамида. В отличие от этого метаболита, N-MNA может быть превращён обратно в NAD.

Как N-MNA становится NAD

Трассировка стабильными изотопами показала, что N-MNA быстро захватывается и включается в реакции NAD эпителиальными клетками кишечника и другими клетками мух, мышей и человека. Генетический и фармакологический анализ указывает, что превращение идёт по пути Прайса — Хандлера независимо от пути спасения (salvage). В клетках толстой кишки человека N-MNA обеспечил около 22% NAD за 24 часа. Он также превращался в NAD в нейронах, клетках печени и почек человека. По словам авторов, в отличие от известных предшественников NAD, N-MNA привносит в клетки хозяина метильную группу.

Восстановление кишечника у животных и образцы пациентов

Удаление или сверхэкспрессия SIRT1, фермента, расходующего NAD, в клетках определённых типов у дрозофилы, а также прослеживание линий кишечных стволовых клеток у мышей показали, что системное введение N-MNA стимулирует регенерацию стволовых клеток и восстановление эпителия. science.orgScience Advancesscience.orgОткрыть источник ↗ У мышей с воспалённой и повреждённой толстой кишкой необработанные животные теряли 20% массы тела и погибали, а животные, получившие инъекции N-MNA, теряли 5% и выздоравливали. У мух с повреждённым кишечником семидневная выживаемость выросла с 43% до 78%.

Кроме того, команда проанализировала образцы стула 54 пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника и 20 здоровых добровольцев. У пациентов с дисбиозом и воспалением содержание N-MNA в стуле было снижено, а у тех, у кого его было мало, маркеры воспаления кишечника были значимо выше.

Работа доклиническая. N-MNA не испытывали как средство лечения у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника. Исследователи также не проверяли, повышают ли NAD у людей пробиотические штаммы, которые его производят, в том числе Lactobacilli. Человеческие ферменты, перерабатывающие N-MNA, пока не установлены, а лаборатория Gao картирует бактериальные гены, отвечающие за его синтез. Старший автор Ching-On Wong отметил, что само это соединение может быть достаточным, но нельзя исключать существование других, более эффективных соединений.