I batteri intestinali trasformano gli steroli vegetali in solfati che si accumulano nei tessuti dei topi anziani

Il corpo assorbe solo circa il 5% dei fitosteroli alimentari, contro circa il 50% del colesterolo alimentare, in gran parte perché i trasportatori ABCG5/ABCG8 esportano in modo efficiente i fitosteroli dalle cellule intestinali. Le mutazioni in questi trasportatori sono associate a un accumulo anomalo di fitosteroli e a disturbi tra cui l'aterosclerosi precoce. Questo studio ha esaminato se i batteri intestinali alterino il metabolismo dei fitosteroli attraverso la solfatazione e se i metaboliti risultanti si accumulino nei tessuti dei topi.

I ricercatori hanno rianalizzato dataset pubblicati di lipidomica non mirata e hanno condotto esperimenti su colture batteriche ed enzimi. Nelle feci di topi germ-free di 2 mesi rispetto a topi privi di patogeni specifici (specific pathogen-free), con tre topi per gruppo, il sitosterolo solfato (SIS) e lo stigmasterolo solfato erano ridotti rispettivamente del 98,2% e del 99,2%. Il campesterolo solfato è diminuito dell'87,4% e il coprostanolo solfato del 64,6%. Il colesterolo solfato non era ridotto in modo significativo, il che suggerisce un contributo microbico minore al colesterolo solfato fecale in queste condizioni. Anche SIS, campesterolo solfato, stigmasterolo solfato e coprostanolo solfato risultavano significativamente ridotti dopo il trattamento antibiotico. In quel dataset fecale è stato rilevato anche il brassicasterolo solfato.

Sei delle dieci specie di Bacteroidota testate hanno prodotto sia colesterolo solfato sia SIS in colture integrate con steroli: Parabacteroides goldsteinii, P. johnsonii, Bacteroides uniformis, B. fragilis, B. caccae e B. thetaiotaomicron. Ciascuna possedeva un omologo di sult con un'identità di sequenza amminoacidica del 75–98% rispetto alla proteina query di P. merdae. L'espressione di questi omologhi in E. coli ha permesso la produzione di SIS. Le altre quattro specie non hanno prodotto nessuno dei due metaboliti e nelle ricerche riportate non è stato individuato alcun omologo corrispondente.

Le solfotransferasi purificate batteriche, murine e umane hanno tutte prodotto SIS, ma le loro preferenze relative di substrato differivano. Normalizzando al 100% la quantità di colesterolo solfato di ciascun enzima, la produzione di SIS era pari al 51,6% per la Sult di B. thetaiotaomicron, al 19,5% per la Sult2b1b murina e all'11,4% per la SULT2B1b umana. Si tratta di quantità relative di prodotto, non di percentuali di conversione del substrato né di velocità cinetiche.

L'abstract riporta che il SIS si accumulava nei tessuti dei topi in modo dipendente dal microbiota e dall'età, mentre i fitosteroli non coniugati erano per lo più non rilevabili. La sezione disponibile sui risultati tissutali descrive un'analisi su topi maschi di 19 mesi, ma si interrompe prima dei risultati dettagliati sul SIS. Pertanto non consente di verificare il numero di tessuti positivi al SIS, le concentrazioni specifiche per tessuto né l'entità degli aumenti legati all'età.

I risultati identificano una via microbica che modifica il metabolismo dei fitosteroli e la loro distribuzione nei tessuti. Non dimostrano che il SIS influenzi l'invecchiamento, l'aspettativa di vita o le malattie. I suoi effetti fisiologici nei topi e nell'uomo restano in gran parte sconosciuti, e il testo fornito non riporta il rilevamento nel plasma umano né un'associazione con la malattia di Crohn. Il confronto fecale ha usato gruppi di piccole dimensioni, il pannello batterico comprendeva dieci specie e la fonte troncata limita la valutazione degli esperimenti sui tessuti e di ulteriori limiti.