Открытие этого фермента, называемого билирубин-редуктазой, открывает путь для дальнейших исследований роли микробиома кишечника в таких недугах, как желтуха и воспалительные заболевания кишечника.

Это открытие наконец-то раскрывает тайну желтого цвета мочи, — говорит ведущий автор исследования Брэнтли Холл, доцент кафедры клеточной биологии и молекулярной генетики Университета Мэриленда.

Замечательно, что повседневное биологическое явление так долго оставалось необъяснимым, и наша команда очень рада, что смогла его объяснить.

Когда красные кровяные тельца разрушаются после шестимесячного срока жизни, в качестве побочного продукта образуется ярко-оранжевый пигмент билирубин. Билирубин обычно выделяется в кишечник, где он предназначен для выведения из организма, но также может частично реабсорбироваться. Избыток реабсорбции может привести к накоплению билирубина в крови и вызвать желтуху — состояние, приводящее к пожелтению кожи и глаз. Попадая в кишечник, микроорганизмы могут преобразовывать билирубин в другие молекулы.

Микробы кишечника кодируют фермент билирубин-редуктазу, который превращает билирубин в бесцветный побочный продукт, называемый уробилиногеном, — объясняет Холл, работающий в Институте передовых компьютерных исследований Университета Мэриленда.

Уробилиноген затем спонтанно распадается на молекулу уробилина, которая отвечает за желтый цвет, знакомый нам всем.

Уробилин уже давно связывают с желтым цветом мочи, но открытие фермента, отвечающего за это, дает ответ на вопрос, который не давал покоя ученым уже более века.

Помимо решения научной загадки, эти открытия могут иметь важное значение для здоровья. Команда исследователей обнаружила, что билирубин-редуктаза присутствует почти у всех здоровых взрослых, но часто отсутствует у новорожденных и людей с воспалительными заболеваниями кишечника. Они предположили, что отсутствие билирубинредуктазы может способствовать желтухе новорожденных и образованию пигментных желчных камней.

Теперь, когда мы идентифицировали этот фермент, мы можем начать изучать, как бактерии в нашем кишечнике влияют на уровень циркулирующего билирубина и связанные с ним состояния здоровья, такие как желтуха, — сказал соавтор исследования и исследователь NIH Сяофан Цзян.

Это открытие закладывает основу для понимания оси кишечник-печень.

Помимо желтухи и воспалительных заболеваний кишечника, микробиом кишечника был связан с различными заболеваниями и состояниями, от аллергии до артрита и псориаза. Это последнее открытие приближает исследователей к достижению целостного понимания роли микробиома кишечника в здоровье человека.

Междисциплинарный подход, который мы смогли применить благодаря сотрудничеству между нашими лабораториями, стал ключом к решению физиологической загадки, почему наша моча кажется желтой, — заключает Холл.

Это кульминация многолетней работы нашей команды и еще одна причина, по которой микробиом кишечника так важен для здоровья человека.