SCIENCE: यह आंत बैक्टीरिया स्वास्थ्य के लिए है महत्वपूर्ण, जाने इसके बारे में

SCIENCE: हमारी बड़ी आंत में रहने वाला सूक्ष्मजीव समुदाय एक अत्यधिक सघन और जटिल पारिस्थितिकी तंत्र है। जबकि इनमें से कुछ सूक्ष्मजीव बीमारी और रोग (जैसे बैक्टीरिया और वायरस) का कारण बनते हैं, अन्य हमारे लिए मित्रवत होते हैं और हमें अच्छे स्वास्थ्य में रखने में मदद करते हैं। अकरमेन्सिया म्यूसिनिफ़िला इन मित्रवत जीवाणुओं में से एक है।

शोधकर्ताओं को वर्षों से पता है कि ए म्यूसिनिफ़िला अच्छे स्वास्थ्य से जुड़ा हुआ है। हमारे पेट में इसकी एक महत्वपूर्ण भूमिका हमारे आंत अवरोध के कार्य को बनाए रखना है। यह बुरे कीटाणुओं को बाहर रखता है और यह सुनिश्चित करता है कि हम अपने आहार से महत्वपूर्ण पोषक तत्वों को अवशोषित कर सकें जो हमारी कोशिकाओं को ठीक से काम करने में मदद करते हैं। लेकिन जब आंत में ए म्यूसिनिफ़िला का असंतुलन होता है, तो यह हमारे स्वास्थ्य के लिए समस्याएँ पैदा कर सकता है।

यह असामान्य बैक्टीरिया हमारी बड़ी आंत में रहता है और म्यूसिन पर जीवित रहता है - बलगम की वह परत जो बड़ी आंत की सतह को ढकती है। म्यूसिन मानव कोशिकाओं और बड़ी आंत को घर कहने वाली सूक्ष्मजीव कोशिकाओं के बीच एक छोटा लेकिन महत्वपूर्ण अलगाव प्रदान करता है। यदि यह बलगम परत बाधित होती है, तो सूक्ष्मजीव मानव कोशिकाओं के सीधे संपर्क में आ सकते हैं। इससे सूजन हो सकती है क्योंकि मानव कोशिकाएं बैक्टीरिया पर प्रतिक्रिया करती हैं - संभावित रूप से बीमारी के विकास की ओर ले जाती हैं, जैसे कि सूजन आंत्र रोग।

अकरमेन्सिया म्यूसिनिफ़िला एक बहुत ही नखरेबाज़ खाने वाला है। यह ऊर्जा स्रोत के रूप में केवल म्यूसिन में ग्लाइकोप्रोटीन (प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट युक्त अणु) का उपयोग करता है। लेकिन यह बैक्टीरिया ग्लाइकोप्रोटीन से ऊर्जा कैसे निकालता है, यह हाल ही तक एक रहस्य था।

मेरे और सहकर्मियों द्वारा किए गए शोध में पता चला कि ए म्यूसिनिफ़िला विभिन्न एंजाइमों की एक श्रृंखला को तैनात करता है जो म्यूसिन में पाए जाने वाले शर्करा को अनलॉक करने के लिए एक साथ काम करते हैं।

एक सुअर से लिए गए म्यूसिन का उपयोग करके, हमने कोशिकाओं की सतह पर एंजाइम गतिविधि का विश्लेषण उनके जीन के साथ किया ताकि यह समझा जा सके कि म्यूसिन में ग्लाइकोप्रोटीन को तोड़ने में कौन से एंजाइम शामिल थे। हमने पाया कि ए म्यूसिनिफ़िला अपने महत्वपूर्ण कार्य को करने के लिए ग्लाइकोप्रोटीन से आवश्यक ऊर्जा निकालने के लिए 66 विभिन्न एंजाइमों का उपयोग करता है। हम इस प्रक्रिया का वर्णन करने वाले पहले समूह हैं।

स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण

चूहों में प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ ए म्यूसिनिफ़िला की बातचीत को देखने वाले अध्ययनों से पता चला है कि यह प्रतिरक्षा प्रणाली को शांत करता है और मोटापे और मधुमेह को विकसित होने से रोक सकता है। शोधकर्ताओं ने विशिष्ट पेप्टाइड्स (एक प्रकार का अणु) पर प्रकाश डाला है जो यह स्रावित करता है जिसका प्रतिरक्षा प्रणाली पर यह प्रभाव पड़ता है। प्रतिरक्षा प्रणाली पर इसके अनुकूल स्वभाव और शांत प्रभाव के कारण, अक्करमेनिया म्यूसिनिफ़िला का उपयोग प्रोबायोटिक्स विकसित करने के लिए भी किया गया है।

शोधकर्ताओं ने यह भी पाया है कि जिन लोगों को मधुमेह या फैटी लीवर की बीमारी जैसी चयापचय संबंधी बीमारी है, उनकी बड़ी आंत में अक्करमेनिया म्यूसिनिफ़िला कम होता है। आप जितने अधिक दुबले और एथलेटिक होंगे, आपके पास उतना ही अधिक ए म्यूसिनिफ़िला होगा।

हालाँकि अक्करमेनिया म्यूसिनिफ़िला केवल बलगम खाता है, फिर भी हमारा आहार इसे प्रभावित करता है - हालाँकि अप्रत्यक्ष रूप से।

ए म्यूसिनिफ़िला जैसे बृहदान्त्र में रहने वाले बैक्टीरिया हमारे आहार में फाइबर युक्त खाद्य पदार्थों से निकाले गए कार्बोहाइड्रेट का उपयोग ईंधन के रूप में करते हैं। बदले में वे शॉर्ट-चेन फैटी एसिड नामक पदार्थ बनाते हैं। ये यौगिक बृहदान्त्र में मानव कोशिकाओं की ऊपरी परत को पोषण देते हैं। वास्तव में, हमारी ऊर्जा का 10 प्रतिशत इस प्रक्रिया से आता है।

अकरमेन्सिया म्यूसिनिफ़िला माइक्रोबायोम में अन्य जीवाणु प्रजातियों को भी बलगम को तोड़कर जीवित रहने में मदद करता है - एक प्रक्रिया जिसे "क्रॉस फीडिंग" के रूप में जाना जाता है। लेकिन, अगर हम अपने आहार के हिस्से के रूप में पर्याप्त फाइबर नहीं खाते हैं, तो म्यूसिन पोषण का बहुत अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला स्रोत बन जाता है।

इससे बड़ी आंत की बलगम परत का क्षय हो सकता है - माइक्रोबायोम के नाजुक पारिस्थितिकी तंत्र को असंतुलित कर सकता है। इससे सूजन संबंधी बीमारियों के विकसित होने की संभावना बढ़ जाती है। इसलिए, हालांकि अकरमेन्सिया म्यूसिनिफ़िला एक रोगजनक नहीं है, यह गलत परिस्थितियों में बहुत अधिक बलगम निकाल सकता है।

हमारा शोध इस बात का पहला पूर्ण उदाहरण है कि इस जीवाणु प्रजाति द्वारा बलगम को कैसे तोड़ा जाता है। इस प्रक्रिया को समझना महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह हमारे सूक्ष्मजीवों के एक-दूसरे के साथ - और हमारे साथ बातचीत करने के तरीके में महत्वपूर्ण है। हमने अक्करमेनसिया म्यूसिनीफिला से जिन एंजाइमों का वर्णन किया है, उनका उपयोग अब इस बात का विश्लेषण करने के लिए भी किया जा सकता है कि ये जटिल म्यूसिन संरचनाएँ शरीर के विभिन्न भागों और लोगों के बीच किस तरह भिन्न होती हैं।

अक्करमेनसिया म्यूसिनीफिला और बृहदान्त्र में रहने वाले अन्य सूक्ष्मजीवों के बारे में शोधकर्ता जितना अधिक सीखते हैं, उतना ही हम परिवर्तनशील, उच्च-फाइबर आहार खाने के महत्व को समझते हैं।