Naukowcy z Uniwersytetu Maryland i Narodowych Instytutów Zdrowia (NIH) odkryli zagadkę żółtego koloru moczu. W najnowszym numerze czasopisma "Nature Microbiology" opisują działanie enzymu, reduktazy bilirubiny, który odgrywa kluczową rolę w procesie powstawania urobiliny, żółtego barwnika, który o tym kolorze decyduje. Odkrycie procesu, który przebiega przy udziale bakterii jelitowych może mieć istotne znaczenie w stanach chorobowych związanych z żółtaczką, czy chorobą zapalną jelit.
"Odkrycie tego enzymu ostatecznie rozwiązuje zagadkę pochodzenia żółtego koloru moczu. To znaczące, że tak powszechny, codzienny proces biologiczny aż do tej pory nie był w pełni zrozumiały i że właśnie nasz zespół był w stanie go wyjaśnić" - podkreśla pierwszy autor pracy, prof. Brantley Hall z UM Department of Cell Biology and Molecular Genetics.
Opisywany mechanizm rozpoczyna się z chwilą naturalnego rozpadu czerwonych ciałek krwi, który następuje mniej więcej po pół roku od ich powstania. Jednym z produktów tego rozpadu jest pomarańczowy barwnik, bilirubina, wydzielana do jelit. Tam flora bakteryjna zajmuje się jej dalszym rozkładem. Część bilirubiny jest przy tym ponownie wchłaniana i trafia do krwi, gdzie w nadmiarze może prowadzić do żółtaczki. "Bakterie jelitowe wykorzystują enzym, reduktazę bilirubiny, by przekształcić bilirubinę w bezbarwny urobilinogen. Ten z kolei ulega spontanicznej przemianie w cząsteczki urobiliny. I to one ostatecznie nadają moczowi dobrze znaną nam żółtą barwę" - tłumaczy prof. Hall.
O znaczeniu urobilinogenu i potem urobiliny wiedziano dobrze już wcześniej, ale to właśnie odkrycie istotnego w procesie ich powstawania enzymu pozwoliło odpowiedzieć na pytania, które badacze zadawali sobie od ponad 100 lat. Przy czym nie o samo rozwiązanie tajemnicy tu chodzi. Zrozumienie tego mechanizmu może mieć istotne znaczenie medyczne. Okazało się bowiem, że reduktaza bilirubiny powszechnie występuje u praktycznie wszystkich dorosłych, brakuje jej jednak u noworodków i niektórych dorosłych, cierpiących na chorobę zapalną jelit. Być może właśnie jej brak bywa przyczyną częstej żółtaczki fizjologicznej noworodków, czy powstawania u dorosłych tzw. barwnikowych kamieni żółciowych.
"Gdy zdołaliśmy już zidentyfikować kluczowy enzym, możemy zacząć badania wpływu bakterii jelitowych na poziom krążącej w organizmie bilirubiny i związanych z tym zaburzeń, na przykład żółtaczki. Nasze odkrycie daje podstawy dla lepszego zrozumienia relacji między florą bakteryjną jelit i wątrobą" - dodaje współautorka pracy, dr Xiaofang Jiang z NIH. Nieprawidłowości w działaniu mikrobiomu jelitowego wiązano już z wieloma rodzajami zaburzeń zdrowotnych, od alergii, po artretyzm, czy łuszczycę. Najnowsze odkrycie pomoże jeszcze lepiej zrozumieć jego rolę.
