Nawyki wypróżniania rzadko są tematem rozmów, jednak stanowią ważny wskaźnik tempa pasażu jelitowego. Gdy mechanizmy te ulegają zaburzeniu, mogą pojawić się zaparcia, biegunki lub zespół jelita drażliwego (IBS). Mimo powszechności tych problemów, biologiczne podstawy regulujące częstość wypróżnień pozostają nie w pełni poznane. Nowe badanie, opublikowane w czasopiśmie Gut, wskazuje na konkretne zależności genetyczne wpływające na motorykę jelit oraz zwraca uwagę na metabolizm witaminy B1 (tiaminy) jako nieoczekiwany, lecz obiecujący kierunek dalszych badań.
Międzynarodowy zespół badaczy, koordynowany przez prof. Mauro D’Amato, profesora genetyki medycznej na LUM University oraz Ikerbasque Research Professor w CIC bioGUNE (członek BRTA), zastosował podejście genetyki populacyjnej na dużą skalę. Celem było zidentyfikowanie powszechnych wariantów DNA związanych z częstością wypróżnień, określaną w badaniu jako stool frequency. Analizie poddano dane ankietowe oraz genetyczne pochodzące od 268 606 osób o pochodzeniu europejskim i wschodnioazjatyckim. Następnie wykorzystano zaawansowane analizy obliczeniowe w celu wskazania genów i mechanizmów biologicznych najbardziej prawdopodobnie zaangażowanych w regulację motoryki jelit.
Analiza ujawniła 21 regionów ludzkiego genomu wpływających na częstość wypróżnień, z czego 10 nie było wcześniej opisywanych. Część sygnałów genetycznych odnosiła się do znanych już szlaków regulujących ruchliwość jelit, co potwierdza biologiczną wiarygodność wyników. Wśród nich znalazły się mechanizmy regulacji kwasów żółciowych, które nie tylko uczestniczą w trawieniu tłuszczów, lecz także pełnią funkcję cząsteczek sygnałowych w przewodzie pokarmowym, oraz szlaki przewodnictwa nerwowego odpowiedzialne za skurcze mięśniówki jelit, w tym sygnalizacja zależna od acetylocholiny.
Najbardziej intrygujący wynik pojawił się jednak w momencie zawężenia analiz do dwóch genów o najwyższym priorytecie, powiązanych bezpośrednio z biologią witaminy B1. Chodzi o geny SLC35F3 oraz XPR1, uczestniczące w transporcie i aktywacji tiaminy w organizmie. Aby sprawdzić, czy sygnał związany z witaminą B1 znajduje odzwierciedlenie w danych rzeczywistych, badacze sięgnęli po szczegółowe informacje dietetyczne z UK Biobank. W grupie 98 449 uczestników wykazano, że wyższe spożycie tiaminy w diecie było związane z częstszymi wypróżnieniami.
Co istotne, zależność pomiędzy podażą witaminy B1 a częstością wypróżnień różniła się w zależności od profilu genetycznego badanych w obrębie genów SLC35F3 i XPR1, analizowanych łącznie jako złożony wskaźnik genetyczny. Oznacza to, że wrodzone różnice w metabolizmie tiaminy mogą modulować wpływ jej spożycia na czynność jelit w populacji ogólnej.
Pierwszy autor pracy, dr Cristian Díaz-Muñoz, podkreśla: „Wykorzystaliśmy genetykę do stworzenia mapy biologicznych szlaków regulujących tempo pracy jelit. Najbardziej wyraźnym sygnałem okazał się metabolizm witaminy B1, obok już znanych mechanizmów, takich jak regulacja kwasów żółciowych i przewodnictwo nerwowe”.
Badanie dostarcza również dowodów na istotne biologiczne nakładanie się mechanizmów regulujących częstość wypróżnień oraz patofizjologię zespołu jelita drażliwego. „Zaburzenia motoryki jelit leżą u podstaw IBS, zaparć oraz innych powszechnych chorób czynnościowych przewodu pokarmowego” – zaznacza prof. Mauro D’Amato. „Jednak ich podłoże biologiczne jest trudne do jednoznacznego określenia. Wyniki genetyczne wskazują konkretne szlaki, w szczególności związane z witaminą B1, jako możliwe cele dalszych badań eksperymentalnych oraz precyzyjnie zaprojektowanych badań klinicznych”.
Badaniami kierowała Gastrointestinal Genetics Research Group prof. Mauro D’Amato. W projekt zaangażowani byli naukowcy z CIC bioGUNE w Hiszpanii, LUM University, Institute for Genetics and Biomedical Research – CNR, CEINGE oraz University of Naples Federico II we Włoszech, University of Groningen w Holandii, University of Oxford w Wielkiej Brytanii, Concordia University oraz Ontario Institute for Cancer Research w Kanadzie, a także Monash University w Australii. Projekt był finansowany ze środków krajowych i europejskich, w tym programów MCIU/AEI, ERDF/EU, PRIN2022/NextGenerationEU, ERC, PNRR/NextGenerationEU, NWO oraz EU Horizon.
Źródło: Gut, Genetic dissection of stool frequency implicates vitamin B1 metabolism and other actionable pathways in the modulation of gut motility
DOI: http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2025-337059
