Лабораторный червь Caenorhabditis elegans всю жизнь питается кишечной палочкой, но в природе он ест гниющие растения, на которых живут разные бактерии. Одна из них, Lactococcus lactis JCM 5805, продлевает червю жизнь на четыре дня, а другая, Lactiplantibacillus plantarum MAFF 401534, не даёт такого эффекта. Почему? Оказалось, что полезная бактерия сама делает часть работы по поддержанию тела червя. Она привозит строительные материалы для внешнего скелета, как подрядчик, который не только советует, как укрепить фундамент, но и привозит кирпичи и цемент.
Учёные сравнили червей, которых кормили разными бактериями. Оказалось, что только живые клетки Lc5805 вызывали накопление цитруллина в тканях червя. Цитруллин — это аминокислота, строительный блок для коллагена, основного белка соединительной ткани. Червь использует коллаген для своей кутикулы, прочного внешнего скелета, который защищает его от повреждений. При этом классические маркеры стрессоустойчивости и долголетия (sod-3, gst-4) не включались. Это значит, что бактерия не заставляла червя тратить энергию на защиту, а просто давала ему готовые материалы.
Такой механизм назвали «метаболическим аутсорсингом»: хозяин нанимает бактериальных подрядчиков для ремонта своей кутикулы. Это объясняет, почему эффекты пробиотиков часто не воспроизводятся: важна не только видовая принадлежность бактерии, но и её метаболическая активность в живом состоянии. Возможно, в будущем удастся создать бактерий, которые будут доставлять нужные вещества в кишечник человека, чтобы поддерживать здоровье соединительной ткани и замедлять старение.
Цитруллин получил своё название от латинского citrullus — арбуз, из которого он был впервые выделен в 1914 году. В статье концентрация цитруллина у червей, поедавших Lc5805, достигала 100 нмоль/г, что сравнимо с содержанием этой аминокислоты в арбузной мякоти.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.