دانشمندان سرانجام دریافتند چرا ادرار زرد است

به ما گفته می‌شود مراقب تغییر رنگ ادرار خود باشیم، زیرا تغییر رنگ زرد طبیعی آن می‌تواند نشانه‌ای از بیماری باشد، اما علت زرد بودن رنگ ادرار چیست؟

دانشمندان تا همین اواخر جواب دقیق این سوال را نمی‌دانستند. اکنون پژوهشگران کشف کردند رنگ طلایی ادرار ناشی از آنزیمی به نام بیلی‌روبین ردوکتاز است که توسط باکتری‌های روده تولید می‌شود. دانشمندان یافته‌های خود را در مجله‌ی Nature Microbiology گزارش کردند.

دانشمندان ازقبل می‌دانستند رنگ زرد ادرار از نحوه تخریب سلول‌های خونی پیر ناشی می‌شود. وقتی سلول‌های قرمز خون به پایان چرخه زندگی خود می‌رسند (معمولا پس از حدود ۱۲۰ روز)، در کبد تجزیه می‌شوند. یکی از محصولات جانبی این فرایند ماده‌ی نارنجی روشنی به نام بیلی‌روبین است که از کبد به روده می‌ریزد.

نویسندگان مطالعه جدید می‌گویند کشف آن‌ها می‌تواند پیامدهای بالقوه‌ای برای سلامتی داشته باشد: برای مثال می‌تواند درک ما را از نقش میکروبیوم روده (جمعیت میکروب‌های درون روده) در بیماری‌هایی مانند زردی یا بیماری التهابی روده (التهاب مزمن روده) بهبود بخشد. زردی به دلیل تجمع بیلی‌روبین در خون ایجاد می‌شود، درحالی‌که مشاهده شده است افراد مبتلا به بیماری التهابی روده نسبت به افراد غیرمبتلا، سطوح پایین‌تری از اوروبیلین دارند.

به‌گفته‌ی پژوهشگران، مطالعات پیشین درمورد رنگ ادرار قبل از آنکه فناوری‌های توالی‌یابی ژنومی به‌طور گسترده در دسترس قرار گیرند، انجام شده بود. بنابراین، تشخیص این موضوع دشوار بود که کدام سویه از باکتری‌ها در نمونه‌های ادرار وجود دارند.

در مطالعه جدید، پژوهشگران ژنوم گونه‌هایی از باکتری‌های روده انسان را که می‌توانند بیلی‌روبین را به اوروبیلینوژن تبدیل کنند و ژنوم باکتری‌های فاقد این توانایی را با هم مقایسه کردند. به‌این‌ترتیب، آن‌ها ژنی را شناسایی کردند که کدکننده بیلی‌روبین ردوکتاز است. آن‌ها سپس آزمایش کردند که آیا آنزیم می‌تواند تبدیل بیلی‌روبین به اوروبیلینوژن را در باکتری اشرشیاکلی تسهیل کند یا خیر. از اشریشیا کلی یا ای‌کولای به عنوان ارگانیسم مدل در پژوهش‌های مختلف استفاده می‌شود.

با جستجو به دنبال ژن مذکور در همه گونه‌های باکتریایی روده، پژوهشگران دریافتند این آنزیم عمدتا توسط گونه‌های متعلق به گروه بزرگی از باکتری‌ها معروف به «فیرمیکوت‌ها» تولید می‌شود که بخش اعظم میکروبیوم روده انسان را تشکیل می‌دهند.

پژوهشگران سپس میکروبیوم روده ۱۸۰۱ فرد بزرگسال سالم را به‌طور ژنتیکی غربالگری کردند و به دنبال ژن رنگ‌کننده ادرار گشتند. آن‌ها متوجه شدند ۹۹٫۹ درصد از افراد دارای باکتری‌های روده‌ای بودند که حامل ژن بیلی روبین ردوکتاز هستند. آن‌ها همچنین به دنبال ژن در روده بیش از ۱۸۰۰ بزرگسال مبتلا به بیماری التهابی روده و حدود ۴۳۰۰ نوزاد سالم گشتند و دریافتند فراوانی آن بسیار کمتر است. فقط ۶۸ درصد از افراد مبتلا به بیماری التهابی روده و ۴۰ درصد از نوزادان کمتر از سه ماه که درمعرض خطر بالاتر ابتلا به زردی قرار دارند، حامل ژن مذکور بودند.

نویسندگان مطالعه می‌گویند اکنون که آن‌ها این آنزیم را شناسایی کرده‌اند، می‌توانند به بررسی این موضوع بپردازند که چگونه باکتری‌های درون روده بر سطح بیلی‌روبین در گردش خون و بیماری‌هایی مانند زردی تاثیر می‌گذارد.