Ученые из Института Вейцмана разработали уникальную методику, которая позволяет составить полную карту всех белков, находящихся в кишечнике человека. Процесс идентификации белков представляет собой сложную задачу, поскольку около 20 тысяч генов человека формируют миллионы вариаций белков. Это открытие открывает новые возможности для мониторинга диеты, диагностики заболеваний кишечника и анализа состояния микробиома.

В своей работе, опубликованной в журнале Cell, исследователи представили технологию, которая позволяет неинвазивно изучать белки, содержащиеся в кишечнике, включая белки из пищи, собственные белки организма и белки, вырабатываемые микробиомом.

Метод сочетает секвенирование ДНК и масс-спектрометрию, создавая точную белковую карту каждого пациента. С его помощью ученые могут определить, какие белки происходят от конкретных бактерий в кишечнике и в каких количествах. Более того, метод позволяет выявить белки, которые кишечник вырабатывает в ответ на сигналы микробиома. Эти данные создают карту взаимодействия организма с микробиомом, что особенно полезно при исследовании влияния болезнетворных бактерий, антибиотиков или воспалительных процессов.

Интересно, что только 97% всех белков, обнаруженных в образцах стула, связаны с микробиомом и организмом человека. Оставшиеся 3% – это белки, поступающие с пищей. Чтобы исследовать этот аспект, ученые создали базу данных белков из сотен продуктов питания.

Это позволяет анализировать рацион человека с высокой точностью. Например, по анализу стула можно узнать, какие продукты ел человек, включая даже несколько орешков арахиса.

При проведении исследований в Израиле и Германии новый метод показал схожий уровень потребления пшеницы в обеих странах, но различия в источниках белков животного происхождения: в немецких образцах преобладала свинина, а в израильских – мясо птицы.

Белки – это своеобразный язык, на котором говорит наш кишечник, отметил профессор Эран Элинав, один из авторов исследования. По его словам, открытый метод позволяет "услышать" этот язык и понять, что нужно организму для улучшения состояния здоровья.