Любимцы ученых, маленькие черви-нематоды Caenorhabditis elegans, помогли обнаружить связь между дефицитом витамина В12 в рационе и повышенным риском заражения двумя потенциально смертельными патогенами.
Открытие было сделано случайно. Дело в том, что лабораторных червей чаще всего кормят кишечной палочкой (E. coli) — распространенной кишечной бактерией человека, которая и сама является модельным организмом.
Исследователи из Университета Райса в одном из экспериментов разделили своих нематод на две группы. Одна группа питалась штаммом E.coli OP50, а другая — штаммом HT115. Неожиданно для исследователей различие в меню резко повлияло на устойчивость червей к стрессорам, таким как тепло и свободные радикалы.
Довольно непросто было понять, чем же одно из «блюд» так не угодило червям, однако ученые нашли ключевое отличие. Оно состояло в способности HT115 и OP50 получать витамин B12 из окружающей среды. Оказалось, что штамм HT115 гораздо более эффективен в этом, производя примерно в восемь раз больше белка, необходимого для усвоения витамина B12, по сравнению с OP50. В тоже время, сами нематоды абсолютно не способны вырабатывать В12 и получают его исключительно из своей пищи.
Исследователи использовали многочисленные тесты, чтобы подтвердить свои результаты и исключить другие возможные механизмы данного явления. Заодно они обнаружили, что C. elegans на диете HT115 обладает способностью противостоять заражению опасными для человека патогенами: фекальным энтерококком (Enterococcus faecalis) и синегнойной палочкой (Pseudomonas aeruginosa). И наоборот, питание штаммом OP50 резко уменьшало шансы червя справиться с микробами.
Выяснилось, что диета с дефицитом B12 вредит здоровью C. elegans на клеточном уровне, уменьшая способность червей метаболизировать аминокислоты с разветвленными боковыми цепями (BCAA). Исследование показало, что сниженная способность расщеплять BCAA приводит к токсическому накоплению частично метаболизированных побочных продуктов BCAA, которые повреждают здоровье митохондрий, а значит и всего организма.
Исследователи не готовы непосредственно перенести результаты своего открытия на людей, но предупреждают коллег, проводящих опыты на C. elegans о том, что необходимо следить за диетой модельных червей. В зависимости от питания нематод, исходы таких экспериментов могут кардинально различаться.
