Strukturalne różnice polisacharydów Lentinula edodes wiążą się z odmiennymi szlakami działania przeciw hiperurykemii

Grzyby shiitake i rosnący problem zdrowotny

Podwyższony poziom kwasu moczowego we krwi, znany jako hiperurykemia, staje się coraz częstszy na całym świecie i jest najbardziej znany jako przyczyna bolesnej dny moczanowej. Powiązano go także z uszkodzeniem nerek, problemami wątroby i przewlekłym zapaleniem. Wiele dostępnych leków skutecznie obniża poziom kwasu moczowego, ale może powodować poważne skutki uboczne, dlatego rośnie zainteresowanie bezpieczniejszymi, opartymi na żywności opcjami. W tym badaniu sprawdzono, czy naturalne cukry (polisacharydy) z shiitake (Lentinula edodes) mogą pomóc kontrolować poziom kwasu moczowego i chronić narządy — oraz jak subtelne różnice w ich budowie molekularnej zmieniają sposób ich działania.

Dwie „kuzynki” z grzyba: podobne, ale nie takie same

Naukowcy wyizolowali dwa główne polisacharydy z shiitake, nazwane LEP20 i LEP50, stosując stopniową ekstrakcję etanolem, by rozdzielić je według wielkości i kształtu. Szczegółowe analizy chemiczne, w tym chromatografia i spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego, wykazały, że oba to łańcuchy glukozy, lecz o bardzo różnych architekturach. LEP20 to (1→3)-β-D-glukan z częstymi rozgałęzieniami, tworzący sztywniejszą, helikalną strukturę często spotykaną w włóknach grzybowych aktywnych immunologicznie. LEP50 to (1→4)-α-D-glukan z mniejszą liczbą rozgałęzień, bardziej przypominający skrobiopodobne cukry, które trawimy łatwiej. Te kontrasty strukturalne — kierunek wiązań, wzór rozgałęzień i masa cząsteczkowa — tworzą podstawę, dla której oba związki mogą działać odmiennymi drogami biologicznymi, mimo że pochodzą z tego samego grzyba.

Ochrona nerek, wątroby i jelit

Aby ocenić ich działanie, zespół zastosował model szczurów traktowanych chemikaliami naśladującymi ludzką hiperurykemię. Zarówno LEP20, jak i LEP50 znacząco obniżały poziom kwasu moczowego we krwi i zmniejszały aktywność oksydazy ksantynowej, enzymu wątroby przekształcającego puryny w kwas moczowy. Poprawiły też standardowe wskaźniki funkcji nerek (kreatynina i azot mocznikowy) oraz uszkodzenia wątroby (AST i ALT), a badania tkanek wykazały mniej bliznowacenia, obrzęku i nacieku komórek zapalnych w tych narządach. W nerkach oba polisacharydy korzystnie modulowały gospodarkę kwasem moczowym: obniżały poziom transporterów odpowiedzialnych za reabsorpcję kwasu moczowego do krwi i zwiększały transportery wypompowujące go na zewnątrz do wydalania. LEP20 konsekwentnie był silniejszy niż LEP50 w łagodzeniu stanu zapalnego, wzmacnianiu obrony antyoksydacyjnej i przywracaniu mikroskopowej struktury nerek i wątroby.

Jelita jako centrum sterujące

Ponieważ wiadomo, że jelita i ich mikroby silnie wpływają na poziom kwasu moczowego i stan zapalny, badacze szczegółowo zbadali jelita. U szczurów z hiperurykemią zaobserwowano uszkodzoną wyściółkę jelitową, osłabione białka „stref zamykających” (tight junction), które zwykle uszczelniają barierę, oraz wyższe poziomy molekuł zapalnych. Leczenie dowolnym z polisacharydów częściowo odwróciło te zaburzenia, przy czym LEP20 ponownie zapewniał silniejszą ochronę. Dzięki sekwencjonowaniu DNA zespół stwierdził, że oba związki przekształcały mikrobiotę jelitową, lecz w odmienny sposób. LEP20 sprzyjał rozwojowi korzystnych bakterii produkujących krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, takich jak Blautia i Lactobacillus, jednocześnie hamując potencjalnie szkodliwe szczepy. Ta zmiana podniosła poziomy kluczowych kwasów mikrobiologicznych — szczególnie masłowego — które są znane z wzmacniania bariery jelitowej i łagodzenia stanu zapalnego. LEP50 również poprawiał skład mikrobioty, ale silniej wpływał na gatunki i funkcje związane z metabolizmem puryn, czyli drogą chemiczną prowadzącą do powstawania kwasu moczowego z diety i źródeł wewnętrznych.

Różne drogi do obniżenia kwasu moczowego

Aby powiązać te zmiany mikrobiologiczne z biochemią organizmu, zespół przeanalizował setki małych molekuł w kale szczurów. LEP20 głównie modyfikował ścieżki związane z lipidami i tryptofanem oraz zwiększał metabolity powiązane z ochroną antyoksydacyjną i działaniem przeciwzapalnym. LEP50 natomiast bardziej jednoznacznie wpływał na metabolizm puryn i nukleotydów. Co istotne, obniżał poziom hypoksantyny, bezpośredniego prekursora, który oksydaza ksantynowa przekształca w kwas moczowy, oraz podnosił niektóre związane z kwasami żółciowymi substancje, które mogą pomagać w usuwaniu kwasu moczowego. Gdy naukowcy powiązali mikroby, metabolity i wskaźniki zdrowotne, zaobserwowali, że „dobre” bakterie i ich produkty kojarzyły się z niższym poziomem kwasu moczowego, lepszymi testami nerek i wątroby oraz korzystniejszymi wzorcami transporterów kwasu moczowego, podczas gdy „złe” bakterie i produkty rozpadu puryn wiązały się z gorszymi wynikami.

Co to znaczy dla osób z wysokim poziomem kwasu moczowego

Podsumowując, badanie pokazuje, że dwa blisko spokrewnione włókna z grzybów shiitake mogą oba łagodzić hiperurykemię i chronić nerki, wątrobę oraz jelita — ale czynią to różnymi głównymi drogami. Typ β-glukanu (LEP20) ma skłonność do wzmacniania bariery jelitowej, tłumienia zapalenia i zwiększania zdolności antyoksydacyjnej za pośrednictwem korzystnych mikroorganizmów i ich krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Typ α-glukanu (LEP50) wpływa bardziej bezpośrednio na metabolizm puryn i produkcję kwasu moczowego. Dla laika wniosek jest taki, że nie wszystkie „polisacharydy z grzybów” są wymienne: ich drobna struktura ma znaczenie i kształtuje sposób, w jaki wchodzą w interakcje z mikrobiomem i metabolizmem organizmu. To zrozumienie może pomóc w projektowaniu przyszłych żywności funkcjonalnych lub suplementów, które łączą konkretne włókna grzybowe, by bezpieczniej i skuteczniej kontrolować hiperurykemię oraz powiązane schorzenia.

Cytowanie: Xiong, X., Liu, P., Liu, L. et al. Structural divergence of lentinula edodes polysaccharides is associated with distinct anti-hyperuricemia pathways. npj Sci Food 10, 64 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00714-w

Słowa kluczowe: hiperurykemia, grzyb shiitake, polisacharydy, mikrobiota jelitowa, kwas moczowy