Bağırsak mikrobiyomunun metabolitleri, böbrek hastalıklarının mekanizmalarını anlamada önemli bir rol oynuyor. Ancak, böbreklerin bu metabolitleri nasıl algıladığı ve onların diyabetik kronik böbrek hastalığı (DCKD) üzerindeki etkileri halen belirsizliğini koruyor. Bu çalışma, bağırsak mikrobiyomunun metabolitlerini, bu metabolitlerin hedeflediği genleri ve DCKD’ye karşı mekanik etkilerini araştırmayı amaçlıyor. Çalışmada, bağırsak mikrobiyomu, metabolitler ve konak hedefler gutMgene veri tabanından, metabolitler PubChem veri tabanından çıkarıldı. DCKD hedefleri ise DisGeNET, GeneCard, NCBI ve OMIM veri tabanlarından tanımlandı. Protein-protein etkileşim ağları, zenginleştirme yolu, moleküler kenetlenme, hubgen-mikrop-metabolit-örnekkaynak-substrat (HMMSS) ağ mimarisi gibi hesaplamalı incelemeler Network analyst, ShinyGo, GeneMania, Cytoscape, Autodock araçları kullanılarak gerçekleştirildi.
Çalışmanın bulgularına göre, 574 mikrobiyal metabolit, 2861 DCKD hedefi ve konak genlerini hedefleyen 222 mikrop bulundu. Tarama sonrasında, hesaplamalı inceleme için 27 nihai hedef elde edildi.
Hedef Genler ve Metabolitler
Zenginleştirme analizinden, DCKD gelişiminde mitojenle aktive olan protein kinaz (MAPK) yolak sinyallemesi aracılığıyla NF-ΚB1, AKT1, EGFR, JUN ve RELA’nın ana düzenleyiciler olduğu bulundu. HMMSS ağ analizi, bağırsak epitelinde ve kolon bölgesinde bulunan F.prausnitzi, B.adolescentis ve B.distasonis probiyotik bakterilerin triptofan gibi substratları metabolize ettiğini ve bu substratların NF-kB1 ve epidermal büyüme faktörü reseptörü (EGFR) hedefleriyle doğrudan etkileşimde bulunabileceğini ortaya koydu.
Moleküler Kenetlenme Bulguları
Bu hedef proteinlerin 3- Indole propionic acid (IPA) ile kenetlenmesi, -5.9 kcal/mol ve -7.4kcal/mol yüksek bağlanma enerjisi affinitesi gösterdi. Çalışma, F. prausnitzi A2-165 tarafından üretilen 3 IPA’nın böbrek algılama özelliklerine sahip olduğunu ve MAPK/NF-KB1 iltihaplanma yolunu inhibe ederek diyabetik kronik böbrek hastalığının tedavisinde yararlı olabileceğini belirledi.
Okuyucu İçin Kullanılabilir Çıkarımlar
Bu çalışma, diyabetik kronik böbrek hastalığının tedavisinde yeni yaklaşımlar sunuyor. İşte okuyucular için bazı somut ve değerli çıkarımlar:
- Bağırsak mikrobiyomunun metabolitleri, böbrek hastalıklarının mekanizmasını anlamada kritik rol oynar.
- NF-ΚB1, AKT1, EGFR, JUN ve RELA, DCKD gelişiminde önemli düzenleyicilerdir.
- F.prausnitzi, B.adolescentis ve B.distasonis gibi probiyotik bakteriler, bağırsakta triptofan gibi substratları metabolize eder.
- 3- Indole propionic acid (IPA) böbrek hastalığının tedavisinde potansiyel bir ajan olarak öne çıkmaktadır.
Bu bulgular, bağırsak mikrobiyomunun ve onun metabolitlerinin böbrek sağlığı üzerindeki etkilerini daha iyi anlamamıza yardımcı olabilir ve yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine katkı sağlayabilir.
Orijinal Makale: Saudi J Biol Sci. 2024 Aug;31(8):104028. doi: 10.1016/j.sjbs.2024.104028. Epub 2024 May 23.
