Bacteria in fermented food signal the human immune system, explaining health benefits
Ability to detect bacteria may have enabled human ancestors to eat not-so-fresh food
Researchers have discovered that humans and great apes possess a receptor on their cells that detects metabolites from bacteria commonly found in fermented foods and triggers movement of immune cells. Claudia Stäubert of the University of Leipzig and colleagues report these findings in a new study published in PLOS Genetics.
Consuming lactic acid bacteria -- the kind that turn milk into yogurt and cabbage into sauerkraut -- can offer many health benefits, but scientists still don't understand, on a molecular level, why it is helpful to ingest these bacteria and how that affects our immune system. Now, Stäubert and her colleagues have found one way that lactic acid bacteria interact with our bodies. Initially the researchers were investigating proteins on the surface of cells called hydroxycarboxylic acid (HCA) receptors. Most animals have only two types of this receptor but humans and great apes have three. The researchers discovered that a metabolite produced by lactic acid bacteria, D-phenyllactic acid, binds strongly to the third HCA receptor, signalling the immune system their presence. The researchers propose that the third HCA receptor arose in a common ancestor of humans and great apes, and enabled them to consume foods that are starting to decay, such as fruits picked up from the ground.
The study yields new insights into the evolutionary dynamics between microbes and their human hosts and opens new research directions for understanding the multiple positive effects of eating fermented foods. "We are convinced that this receptor very likely mediates some beneficial and anti-inflammatory effects of lactic acid bacteria in humans," stated author Claudia Stäubert. "That is why we believe it could serve as a potential drug target to treat inflammatory diseases."
Future studies may reveal the details of how D-phenyllactic acid impacts the immune system, and whether the metabolite also affects fat cells, which also carry the third HCA receptor on their surfaces.
Anna Peters, Petra Krumbholz, Elisabeth Jäger, Anna Heintz-Buschart, Mehmet Volkan Çakir, Sven Rothemund, Alexander Gaudl, Uta Ceglarek, Torsten Schöneberg, Claudia Stäubert. Metabolites of lactic acid bacteria present in fermented foods are highly potent agonists of human hydroxycarboxylic acid receptor 3. PLOS Genetics, 2019; 15 (5): e1008145 DOI: 10.1371/journal.pgen.1008145 

De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)

Bacteriën in gefermenteerd voedsel signaleren het menselijke immuunsysteem en verklaren de gezondheidsvoordelen
Het vermogen om bacteriën te detecteren heeft mogelijk menselijke voorouders in staat gesteld om niet-zo-vers voedsel te eten
Onderzoekers hebben ontdekt dat mensen en mensapen een receptor op hun cellen hebben die metabolieten van bacteriën detecteert die vaak in gefermenteerd voedsel worden aangetroffen en beweging van immuuncellen in gang zet. Claudia Stäubert van de Universiteit van Leipzig en collega's rapporteren deze bevindingen in een nieuwe studie gepubliceerd in PLOS Genetics.
Het consumeren van melkzuurbacteriën - het soort dat melk omzet in yoghurt en kool in zuurkool - kan veel gezondheidsvoordelen bieden, maar wetenschappers begrijpen op moleculair niveau nog steeds niet waarom het nuttig is om deze bacteriën in te nemen en hoe dat ons immuunsysteem. Nu hebben Stäubert en haar collega's een manier gevonden waarop melkzuurbacteriën een wisselwerking hebben met ons lichaam. Aanvankelijk onderzochten de onderzoekers eiwitten op het oppervlak van cellen die hydroxycarboxylzuurreceptoren worden genoemd. De meeste dieren hebben slechts twee soorten van deze receptor, maar mensen en mensapen hebben er drie. De onderzoekers ontdekten dat een metaboliet die wordt geproduceerd door melkzuurbacteriën, D-fenyllactisch zuur, zich sterk bindt aan de derde HCA-receptor en het immuunsysteem hun aanwezigheid signaleert. De onderzoekers stellen voor dat de derde HCA-receptor ontstond bij een gemeenschappelijke voorouder van mensen en mensapen, en stelde hen in staat voedsel te consumeren dat begint te rotten, zoals fruit dat uit de grond wordt opgepikt.
De studie levert nieuwe inzichten op in de evolutionaire dynamiek tussen microben en hun menselijke gastheren en opent nieuwe onderzoeksrichtingen voor het begrijpen van de meerdere positieve effecten van het eten van gefermenteerd voedsel. "We zijn ervan overtuigd dat deze receptor hoogstwaarschijnlijk een aantal gunstige en ontstekingsremmende effecten van melkzuurbacteriën bij de mens bemiddelt," verklaarde auteur Claudia Stäubert. "Dat is de reden waarom we geloven dat het zou kunnen dienen als een potentieel doelwit voor de behandeling van ontstekingsziekten."
Toekomstige studies kunnen de details onthullen van hoe D-fenylmelkzuur het immuunsysteem beïnvloedt, en of de metaboliet ook vetcellen beïnvloedt, die ook de derde HCA-receptor op hun oppervlakken dragen.
Anna Peters, Petra Krumbholz, Elisabeth Jäger, Anna Heintz-Buschart, Mehmet Volkan Çakir, Sven Rothemund, Alexander Gaudl, Uta Ceglarek, Torsten Schöneberg, Claudia Stäubert. Metabolieten van melkzuurbacteriën aanwezig in gefermenteerd voedsel zijn zeer krachtige agonisten van menselijke hydroxycarboxylzuurreceptor 3. PLOS Genetics, 2019; 15 (5): e1008145 DOI: 10.1371 / journal.pgen.1008145