Ergotionein pojačava rast korisnih bakterija i inhibira karcinogenezu u crijevima.

Međunarodni tim predvođen Hatzios laboratorijem (Broad Institute i Harvard–MGH) pokazao je da crijevne mikroorganizami u ljudima izmjenjuju uobičajeni dijetalni antioksidans ergotionein (EGT) kako bi osigurali energiju u anaerobnim (bez kisika) uvjetima. Studija je objavljena u časopisu Cell Host and Microbe.

Kako je studija tekla?

• In vitro modeli: izolirane kulture ključnih predstavnika dvaju velikih koljena – Clostridium symbiosum i Bacteroides fragilis – sadržavale su u mediju samo ergotionein kao „jedini“ antioksidans.
• Križno hranjenje: Kada su sojevi uzgajani zajedno, utvrđeno je da jedan soj pretvara EGT u pristupačnije metabolite (npr. piruvat i kratkolančane masne kiseline), koje je zatim apsorbirao drugi soj, omogućujući objema sojevima proizvodnju ATP-a u odsutnosti O₂.
• Kontrolni eksperimenti: Ni C. symbiosum ni B. fragilis sami nisu mogli učinkovito rasti na mediju koji sadrži EGT, dok su kada su upareni pokazali dvostruko povećanje proizvodnje ATP-a i stanične biomase.

Ključni nalazi

1. Uloga ergotioneina: Čini se da ovaj antioksidans, koji se nalazi u gljivama, grahu i cjelovitim žitaricama, nije samo zaštitni već i energetski supstrat za uobičajene crijevne bakterijske rodove.
2. Poboljšano anaerobno disanje: Unakrsno hranjenje povećalo je aktivnost fermentacijskih i regeneracijskih putova NAD⁺, koji su ključni za preživljavanje u kolonskom okruženju s nedostatkom kisika.
3. Stabilnost zajednice: Izmjena EGT-a jača strukturnu stabilnost mikrobne zajednice sprječavanjem dominacije patobionata i stimuliranjem proizvodnje korisnih metabolita (SCFA).

Autori napominju da je metabolički put ergotioneina utvrđen češći kod pacijenata s kolorektalnim karcinomom, što može ukazivati na vezu između metabolizma mikrobnog ergotioneina i patogeneze tumora. To otvara mogućnosti za upotrebu inhibitora enzima ili promjena u prehrani (npr. povećana konzumacija hrane bogate ergotioneinom, poput gljiva i mahunarki) za modulaciju mikrobiote u terapijske svrhe.

Zdravstvene implikacije

• Nutritivna ekologija: Uz dijetalna vlakna, dijetalni antioksidansi djeluju kao vrijedno gorivo za „dobre“ mikrobe, povećavajući njihov doprinos proizvodnji kratkolančanih masnih kiselina i modulaciji imunološkog sustava.
• Novi prebiotici: Ergotionein i njegovi derivati mogli bi postati ciljani prebiotici sposobni "napuniti" korisne anaerobe i suzbiti disbiozu.
• Terapijske implikacije: Manipulacijom dostupnosti EGT-a u prehrani moguće je poboljšati metaboličko zdravlje, smanjiti upalu i ojačati funkciju crijevne barijere.

„Prvi put smo pokazali pravi mehanizam antioksidativnog unakrsnog hranjenja koji pomaže u proizvodnji energije u anaerobnim dijelovima crijeva“, kaže glavni autor Ze Zhou.

Autori ističu tri ključne točke:

1. Ergotionein kao metabolički „most“
   „Prvi put smo pokazali da ergotionein ne djeluje samo kao antioksidans, već i postaje izvor energije za anaerobne bakterije, jačajući njihovu populaciju u debelom crijevu.“

2. Poveznica s prevencijom raka debelog crijeva
   „Ojačana mikrobna zajednica proizvodi više masnih kiselina kratkog lanca, poput butirata, za koji se zna da štiti epitel debelog crijeva i suzbija rast tumora“, dodaje koautorica prof. Maria Gonzalez.

3. Izgledi za prebiotsku terapiju
   „Daljnja istraživanja omogućit će razvoj ciljanih prebiotika na bazi ergotioneina koji bi mogli nadopuniti trenutne strategije za probir i prevenciju kolorektalnog karcinoma“, zaključuje dr. Ze Zhou.

Ovaj rad otvara put novoj generaciji prebiotika temeljenih na prirodnim antioksidansima koji mogu "pokrenuti" unutarnju bioenergetiku mikrobioma i poboljšati zdravlje domaćina.