Suoliston mikrobien metaboliittien vaikutus pitkäikäisyyteen

Abstract

Ikääntyminen määritellään ajasta riippuvaksi toiminnalliseksi heikkenemiseksi ja sen syynä pidetään soluvaurioiden kertymistä. Soluvauriot johtuvat DNA-vaurioista ja niiden korjausmekanismien heikkenemisestä ikääntymisen myötä. Ikääntyminen on väistämätön ja monimutkainen biokemiallinenprosessi. Ikääntymiseen liittyvissä tutkimuksissa on noussut esiin suoliston mikrobiston metaboliittien rooli pitkäikäisyyden säätelyssä. Tutkimuksissa on todettu, että vanhetessa ihmisen suoliston mikrobisto muuttuu. Mikrobit pystyvät tuottamaan ja muokkaamaan monia yhdisteitä, joilla on merkittävä rooli aivojen, aineenvaihdunnan ja hormonitoiminnan säätelyssä. Ikääntymiseen aktiivisesti vaikuttavat metaboliitit voidaan jakaa kolmeen ryhmään: mikrobien tuottamiin metaboliitteihin, mikrobien muokkaamiin metaboliitteihin ja mikrobien ja isännän yhteisiin metaboliitteihin. Mikrobit tuottavat lyhytketjuisia rasvahappoja ja eksopolysakkarideja. Mikrobien ja isännän yhteisiä ja mikrobien jakamia yhdisteitä ovat polyamiinit. Mikrobien muokkaamia aktiivisesti ikääntymiseen vaikuttavia yhdisteitä ovat sappihapot. Metaboliitit vaikuttavat pitkäikäisyyteen säätelemällä aineenvaihdunnan signaalireittejä, suojaamalla soluja stressireaktioilta ja tehostamalla immuunipuolustusta. Lyhytketjuiset rasvahapot aiheuttavat epigeneettisiä muutoksia histonideasetylaatiolla. Eksopolysakkaridit suojaavat oksidatiiviselta stressiltä ja tehostavat mitokondrioiden dynamiikkaa, homeostasiaa ja UPR-vastetta. Mikrobien muokkaamat sappihapot säätelevät energia-aineenvaihduntaa, immuunihomeostaasia ja suoliston elektrolyyttitasapainoa. Suoliston mikrobit tuottavat polyamiineja ravinnosta saatavien lisäksi. Ikääntymisen myötä polyamiinien määrä laskee. Polyamiinipitoisuuden lisääminen on tutkimuksissa pidentänyt elinikää autofagian avulla. Autofagia on prosessi, jossa solut ylläpitävät homeostaasia hajottamalla ja kierrättämällä vaurioituneita molekyylejä ja solurakenteita. Tässä tutkielmassa tarkastellaan näiden suoliston mikrobiston metaboliittien vaikutusta pitkäikäisyyteen.