Scienziati del Babraham Institute vicino a Cambridge, in collaborazione con colleghi brasiliani e italiani, hanno scoperto un modo in cui i batteri buoni nell'intestino possono controllare i geni nelle nostre cellule. Il lavoro, pubblicato oggi (9 gennaio) in Comunicazioni sulla natura , mostra che i messaggi chimici dei batteri possono modificare la posizione di marcatori chimici chiave in tutto il genoma umano. Comunicando in questo modo, i batteri possono aiutare a combattere le infezioni e prevenire il cancro.

Questo lavoro, guidato dal Dr. Patrick Varga-Weisz mostra come le sostanze chimiche prodotte dai batteri nell'intestino dalla digestione di frutta e verdura possono influenzare i geni nelle cellule del rivestimento intestinale. Queste molecole, chiamati acidi grassi a catena corta, può spostarsi dai batteri e nelle nostre stesse cellule. Dentro le nostre cellule, possono innescare processi che modificano l'attività genica e che in definitiva influenzano il comportamento delle nostre cellule.

Questa nuova ricerca mostra che gli acidi grassi a catena corta aumentano il numero di marcatori chimici sui nostri geni. Questi marcatori, chiamate crotonilazioni, sono stati scoperti solo di recente e sono una nuova aggiunta alle annotazioni chimiche nel genoma che sono chiamate collettivamente marcatori epigenetici. Il team ha dimostrato che gli acidi grassi a catena corta aumentano il numero di crotonilazioni disattivando una proteina chiamata HDAC2. Gli scienziati pensano che i cambiamenti nella crotonilazione possano alterare l'attività dei geni attivando o disattivando i geni.

Il team ha studiato topi che avevano perso la maggior parte dei batteri nel loro intestino e ha mostrato che le loro cellule contenevano più proteina HDAC2 del normale. Altre ricerche hanno dimostrato che un aumento di HDAC2 può essere collegato a un aumento del rischio di cancro del colon-retto (qui e qui). Ciò potrebbe significare che la regolazione della crotonilazione nel genoma delle cellule intestinali è importante per prevenire il cancro. Evidenzia anche il ruolo importante dei batteri buoni e di una dieta sana in questo processo.

Questa ricerca è stata resa possibile dal sostegno del fondo bilaterale BBSRC-Brasile istituito nell'ambito di un accordo tra Research Councils UK (RCUK) e la State of Säo Paulo Research Foundation (FAPESP) per accogliere, incoraggiare e sostenere la ricerca collaborativa tra Regno Unito e Brasile.

Primo autore, Rachel Fellows, ha dichiarato:"Gli acidi grassi a catena corta sono una fonte di energia chiave per le cellule nell'intestino, ma abbiamo anche dimostrato che influenzano la crotonilazione del genoma. La crotonilazione si trova in molte cellule ma è particolarmente comune nell'intestino. Il nostro studio rivela perché questo è il caso individuando un nuovo ruolo per l'HDAC2. a sua volta, è stato implicato nel cancro e offre un nuovo interessante bersaglio farmacologico da studiare ulteriormente".

Scienziato capo Dr. Patrick Varga-Weisz, ha dichiarato:"Il nostro intestino è la casa di innumerevoli batteri che aiutano nella digestione di alimenti come le fibre vegetali. Agiscono anche come barriera ai batteri nocivi ed educano il nostro sistema immunitario. Il modo in cui questi insetti influenzano le nostre cellule è una parte fondamentale di questi Il nostro lavoro mette in luce come gli acidi grassi a catena corta contribuiscono alla regolazione delle proteine ​​che confezionano il genoma e, così, influenzano l'attività dei geni."