Pasirodo, mokslininkai iki šiol nežinojo tikslaus atsakymo į šį klausimą. Tačiau dabar nustatė, kad auksinę šlapimo spalvą lemia fermentas bilirubino reduktazė, kurį gamina žarnyne esančios bakterijos. Savo išvadas mokslininkai pateikė naujame tyrime, kuris sausio 3 d. buvo paskelbtas žurnale „Nature Microbiology“.
Anksčiau buvo žinoma, kad geltona šlapimo spalva atsiranda dėl to, jog organizmas šalina senas kraujo ląsteles. Kai raudonieji kraujo kūneliai pasiekia savo gyvavimo ciklo pabaigą – paprastai maždaug po 120 dienų – jie kepenyse suardomi. Vienas iš šalutinių šio proceso produktų yra ryškiai oranžinė medžiaga, vadinama bilirubinu, kuri iš kepenų išsiskiria į žarnyną. Žarnyne esančios bakterijos bilirubiną paverčia bespalve medžiaga, vadinama urobilinogenu. Ši medžiaga vėliau skyla į urobiliną – geltoną pigmentą, kuris suteikia šlapimui spalvą.
Tačiau iki šiol mokslininkai negalėjo nustatyti konkretaus bakterijų fermento, atsakingo už bilirubino pavertimą urobilinogenu.
Naujojo tyrimo autoriai teigia, kad šis atradimas gali turėti įtakos sveikatai. Būtent jis galėtų pagerinti mūsų supratimą apie žarnyno mikrobiomo – žarnyne esančių mikrobų bendrijos – vaidmenį tokioms ligoms kaip gelta, odos ir akių pageltimas, arba uždegiminė žarnyno liga (IBD) ar lėtinis virškinamojo trakto uždegimas. Gelta išsivysto dėl bilirubino kaupimosi kraujyje, o IBD sergančių žmonių kraujyje yra mažesnis urobilino kiekis.
„Nuostabu, kad kasdienis biologinis reiškinys taip ilgai buvo nepaaiškintas, ir mūsų komanda džiaugiasi galėdama jį paaiškinti“, – sako pagrindinis tyrimo autorius, Merilendo universiteto (JAV) Ląstelių biologijos ir molekulinės genetikos katedros docentas Brantley Hallas.
Ankstesni šlapimo spalvos tyrimai buvo atliekami dar iki tol, kai genomo sekos nustatymo technologijos tapo plačiai prieinamomis, todėl buvo sunku nustatyti, kokios bakterijų atmainos iš tikrųjų yra šlapimo mėginiuose.
Naujajame tyrime mokslininkai palygino žmogaus žarnyno bakterijų rūšių, galinčių bilirubiną paversti urobilinogenu, ir tų, kurios šio gebėjimo neturi, genomus. Taip jie nustatė geną, koduojantį bilirubino reduktazę. Tada jie patikrino, ar šis fermentas gali palengvinti šią konversiją modeliniame organizme Escherichia coli, geriau žinomame kaip E. coli.
Ieškodami šio geno visose žarnyno bakterijų rūšyse, jie nustatė, kad fermentą daugiausia gamina rūšys, priklausančios didelei Firmicutes grupei, kuri dominuoja žmogaus žarnyno mikrobiome.
Tada komanda genetiškai patikrino 1801 sveiko suaugusio žmogaus žarnyno mikrobiomus, ieškodama šlapimą dažančio geno. Jie nustatė, kad 99,9 proc. žmonių turėjo žarnyno bakterijų, turinčių bilirubino reduktazės geną.
Jie taip pat ieškojo šio geno daugiau nei 1 800 suaugusiųjų, sergančių IBD, ir maždaug 4 300 sveikų kūdikių žarnyne – ir nustatė, kad šis genas buvo daug mažiau paplitęs. Paaiškėjo, kad šį geną turi tik 68 proc. IBD sergančių žmonių ir 40 proc. jaunesnių nei 3 mėnesių kūdikių, kuriems geltos rizika yra padidėjusi.
Autoriai pažymi, kad reikia atlikti daugiau tyrimų, kad būtų galima paaiškinti šį ryšį ir tai, kaip bilirubino reduktazės nebuvimas gali prisidėti prie geltos bei IBD.
„Dabar, kai nustatėme šį fermentą, galime pradėti tirti, kaip žarnyno bakterijos veikia cirkuliuojančio bilirubino kiekį ir su tuo susijusias sveikatos būkles – pavyzdžiui, geltą“, – sako vienas iš vyresniųjų tyrimo autorių, Nacionalinio sveikatos instituto tyrėjas Xiaofang Jiangas.
Parengta pagal „Live Science“.
