ค้นพบโปรตีนแบคทีเรียในลำไส้ที่ส่งผลต่อฮอร์โมน การเผาผลาญ และสุขภาพกระดูก

ลำไส้ของมนุษย์เป็นที่อยู่อาศัยของจุลินทรีย์นับล้านล้านตัว ซึ่งผลิตสารที่สามารถควบคุมการทำงานของอวัยวะต่างๆ ในร่างกายผ่านทางกระแสเลือดและระบบประสาทในลำไส้ อย่างไรก็ตาม เรายังมีความรู้เกี่ยวกับผลกระทบของแบคทีเรียส่วนใหญ่ที่ประกอบกันเป็นไมโครไบโอมของเราน้อยมาก

ปัจจุบัน ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติ นำโดยมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน ได้ค้นพบสายพันธุ์แบคทีเรียที่พบได้ทั่วไป ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนายาชนิดใหม่ งานวิจัยที่มีชื่อว่า “Polypeptides produced by common bacteria in the human gut improve metabolism in rodents” ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารNature Microbiology

แบคทีเรียชนิดนี้ผลิตโมเลกุลโปรตีนสองโมเลกุลที่มีลักษณะคล้ายกับฮอร์โมนไอริซิน ไอริซินถูกปล่อยออกมาจากกล้ามเนื้อระหว่างการออกกำลังกาย และมีบทบาทในการเผาผลาญไขมัน

โปรตีนส่งสัญญาณที่ค้นพบนี้เรียกว่า RORDEP1 และ RORDEP2 ซึ่งมีอิทธิพลต่อสมดุลฮอร์โมนของร่างกาย รวมถึงน้ำหนัก ความหนาแน่นของกระดูก และระดับน้ำตาลในเลือด

“เราพบว่าจำนวนแบคทีเรียที่ผลิต RORDEP สามารถแตกต่างกันได้มากถึง 100,000 เท่าในแต่ละคน และคนที่มีแบคทีเรียเหล่านี้ในระดับสูงมักจะมีน้ำหนักตัวน้อยกว่า” Yong Fan รองศาสตราจารย์จากศูนย์วิจัยการเผาผลาญพื้นฐานของมูลนิธิ Novo Nordic และหัวหน้าผู้เขียนการศึกษากล่าว

การควบคุมน้ำหนักและน้ำตาลในเลือด

ในการศึกษานี้ นักวิจัยอธิบายว่าโปรตีน RORDEP ช่วยเพิ่มฮอร์โมนของร่างกาย เช่น GLP-1 และ PYY ซึ่งช่วยควบคุมความอยากอาหารและระดับกลูโคส รวมถึงอินซูลิน ซึ่งจำเป็นต่อการรักษาระดับน้ำตาลในเลือดให้คงที่ ขณะเดียวกัน โปรตีน RORDEP ยังยับยั้งฮอร์โมน GIP ซึ่งอาจนำไปสู่การเพิ่มน้ำหนัก นอกจากนี้ โปรตีนเหล่านี้ยังช่วยกระตุ้นการเผาผลาญไขมันโดยตรงอีกด้วย

“จากการทดลองกับหนูทดลองที่ได้รับการฉีดแบคทีเรียที่สร้าง RORDEP หรือโปรตีน RORDEP เข้าไป เราพบว่าน้ำหนักตัวเพิ่มขึ้นน้อยลง ระดับน้ำตาลในเลือดลดลง และความหนาแน่นของกระดูกเพิ่มขึ้นด้วย นี่เป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้น เพราะนี่เป็นครั้งแรกที่เราสามารถทำแผนที่แบคทีเรียในลำไส้ที่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างฮอร์โมนของเราได้” หย่ง ฟาน กล่าว

การเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ในการรักษาโรคเรื้อรัง

การวิจัยเกี่ยวกับบทบาทของแบคทีเรียในลำไส้ต่อสุขภาพของมนุษย์ทำให้เหล่านักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนก่อตั้งบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ GutCRINE เมื่อสองปีก่อนโดยได้รับการสนับสนุนทางการเงินจากมหาวิทยาลัย

การทดลองทางคลินิกครั้งแรกได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว การศึกษาหนึ่งกำลังให้ผู้เข้าร่วมการทดลองที่มีสุขภาพดีได้ทดลองแบคทีเรียที่มีชีวิตซึ่งผลิต RORDEP เพื่อศึกษาผลกระทบของแบคทีเรียเหล่านี้ต่อชีววิทยาของมนุษย์ อีกการศึกษาหนึ่งกำลังศึกษาผลของโปรตีน RORDEP1

“ขณะนี้ เรากำลังแปลผลการวิจัยพื้นฐานให้เป็นการศึกษาทางคลินิก เพื่อค้นหาว่าแบคทีเรียที่ผลิต RORDEP หรือโปรตีน RORDEP เอง – ในรูปแบบธรรมชาติหรือที่ผ่านการดัดแปลงทางเคมี – จะสามารถเป็นพื้นฐานสำหรับยาชีวภาพประเภทใหม่ที่เรียกว่าเภสัชชีวภาพได้หรือไม่” ศาสตราจารย์ Oluf Pedersen จากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน หัวหน้าโครงการและผู้เขียนอาวุโสของการศึกษากล่าว

เขาเสริมว่า:

มองไปข้างหน้าอีก 10-15 ปี เรามุ่งมั่นที่จะทดสอบศักยภาพของแบคทีเรียที่ผลิต RORDEP ทั้งในด้านการป้องกันและการรักษา เราต้องการค้นหาว่าแบคทีเรียเหล่านี้จะสามารถพัฒนาเป็นโปรไบโอติกส์รุ่นใหม่ที่ใช้เป็นอาหารเสริมเพื่อป้องกันโรคเรื้อรังทั่วไปได้หรือไม่ และโปรตีน RORDEP ในรูปแบบดัดแปลงสามารถพัฒนาเป็นยาในอนาคตสำหรับโรคหัวใจและหลอดเลือด โรคอ้วน โรคเบาหวาน และโรคกระดูกพรุนได้หรือไม่

การศึกษานี้ดำเนินการร่วมกับนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน โรงพยาบาล Herlev Gentofte โรงพยาบาลมหาวิทยาลัย Zealand บริษัท Novo Nordisk A/S มหาวิทยาลัยเทคนิคเดนมาร์ก ศูนย์เบาหวาน Steno และมหาวิทยาลัยการแพทย์ Chongqing (ประเทศจีน)