Болен водородом?
Бактерия Helicobacter pylori печально известна - она считается причиной язвы желудка и рака желудка. В своем жилище, желудке, он получает доступ к изобилующему здесь источнику энергии: водороду. Молекулярный водород (H2) считается чистым энергоносителем будущего. Вместе с кислородом создается вещество - в дополнение к большому количеству энергии - которое ценится за его нетоксичность: вода.
А вот то, над чем еще возятся инженеры - контролируя кислородно-водородную реакцию, т.е. не давая ей громко разгореться - уже давно решена природой: водородные бактерии используют газ, который в свою очередь производится бактериальными процессами, для генерировать энергию. Решающую стадию здесь осуществляет фермент гидрогеназа, которая переносит электроны с H2 на электронтранспортную цепь. Через несколько промежуточных стадий электроны, наконец, переходят к O2 и превращают его в воду.
То, что является обычной практикой в природе, не обязательно должно быть таким же в желудочно-кишечном тракте позвоночных. Однако и здесь прижились многие микробные обитатели - одни полезные для хозяина, другие менее - и поэтому возникает подозрение, что наша кишечная флора тоже могла лакомиться водородом.
Одним из малоизвестных обитателей нашего желудка является бактерия Helicobacter pylori. Он стал известен, когда в 1980-х годах выяснилось, что он играет ключевую роль в развитии гастритов и язв в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. Подсчитано, что половина человечества является носителем этого микроба.
Уже было известно, что H. pylori действительно содержит фермент гидрогеназу. Теперь Джонатан Олсон и Роберт Майер из Университета Джорджии захотели узнать, умеет ли бактерия также использовать свой потенциал. Предпосылкой для этого было бы достаточное количество водорода в желудке, чтобы использовать его энергетически.
Это действительно так: в слизистой оболочке желудка мышей два исследователя обнаружили концентрацию H2 в 40 мкмоль на литр - достаточно, чтобы остановить работу фермента. эффективно.
А бактерии ценят источник энергии: если водорода достаточно, они быстро колонизируют слизистую оболочку желудка. С другой стороны, мутанты, лишенные фермента гидрогеназы, не столь успешны; они управляют только четвертью темпов роста своих собратьев дикого типа.
Теперь возникает вопрос, используют ли водород и другие обитатели нашего желудочно-кишечного тракта, которых также опасаются как патогены, такие как Salmonella, Campylobacter или известная кишечная бактерия Escherichia coli. Поскольку газ вырабатывается кишечной флорой, Майер предполагает, что многих желудочно-кишечных заболеваний можно избежать, изменив диету.