A nyákszerető, amely megakadályozza az egerek zsírosodását

KIADOTT 2013. május 13

Amikor 1963-ban Bob Paine tengeri csillagokat vetett a Csendes-óceánba, bombákat is dobott az ökológia középpontjába. Akkor az volt az uralkodó nézet, hogy az állatok és növények közössége meglehetősen stabil, feltéve, hogy változatos tagokat tartalmaznak. De Paine kimutatta, hogy egyes fajok aránytalanul befolyásolják. Vegyük az okker tengeri csillagot. Amikor Paine egy washingtoni partszakaszról becsülte őket és a szörfbe dobta őket, a kagylók, amelyeket a tengeri csillag evett, fekete gleccserként haladtak a part felett. Kiszorították a többi lényt, és gyökeresen átalakították a partvonalat.

Paine olyan kulcsfontosságú fajokat írt le, mint a tengeri csillag, mint „kövek”, a középső kő után, amely megakadályozza egy boltozat összeomlását. Az egész közösség számít, de egyes fajok különösen fontosak. Vagy kölcsönkérni Orwelltől: „Minden állat egyenlő, de egyes állatok egyenlőbbek, mint mások.”.

Most ugyanezeket a tanulságokat tanulják egy olyan ökoszisztémában, amely nagyon különbözik a csendes csendes-óceáni partvidéktől. Az emberek és más emlősök belében virágzó billió baktérium és más mikroba található. Ez a mikrobiota meghaladja a tényleges testünket alkotó sejteket. Olyan sokan vannak, hogy általában tömegesen tanulmányozzák őket. A tudósok mintákat gyűjtenek, mondjuk, a székletből, és szekvenálják a bennük lévő összes DNS-t, összeszedve a lakó fajok és családok azonosítóit.

Ez egy erőteljes megközelítés, amely már sokat tanított nekünk a bél utasainkról. Tanulmányok kimutatták, hogy ezek a közösségek hogyan változnak, ahogy öregszünk, különböző étrendeket fogyasztunk vagy antibiotikum-kúrákat veszünk igénybe. Kellemetlen, de lenyűgöző tanulmányok kimutatták, hogy az embereket meg lehet gyógyítani az életet veszélyeztető bélfertőzésekből, ha valaki más székletével ültetik be őket. És sok tudós talált kapcsolatot bélbaktériumaink és az elhízás között.

Például 2007-ben Ruth Ley, Peter Turnbaugh és Jeffrey Gordon kimutatták, hogy a Bacteroidetes nevű baktériumcsoport ritkább az elhízott egerek és az emberek belében, míg a rivális „Firmicutes” csoport gyakoribb. Néhány hónappal ezelőtt Turnbaugh és Lee Kaplan kimutatták, hogy a gyomor bypass műtét (legalábbis egereknél) fogyáshoz vezethet, mert megváltoztatja az egyén bélmikrobás társadalmát. Az antibiotikumok hasonló felfordulások kialakulásával elhízáshoz vezethetnek.

Az egész közösség számít, de megint egyes fajok különösen fontosak. Ezen nagyon fontos prokarióták egyikét hívják Akkermansia muciniphila. Willem de Vos a Waginingen Egyetemről először 2004-ben fedezte fel, de az emberek sokkal hosszabb ideig hordják. Az Akkermansia a normális bélben lévő baktériumok 3-5% -át teszi ki, így ez az egyik leggyakoribb bélmikrobánk. Úgy tűnik, hogy erősen befolyásolja a testtömegünket.

Amandine Everard és Patrice Cani, a Louvaini Katolikus Egyetem munkatársai együtt dolgoztak de Vos-szal, hogy megértsék, miként ad ez a mikroba a házigazdának bátorságot a kilók elhárítására.

Megtalálták Akkermansia genetikailag elhízásra hajlamos egerek bélében 3300-szor ritkábban fordul elő, mint normál rágcsálóknál. Száma százszorosára csökken, ha bármelyik egér zsírtartalmú étrendet fogyaszt. Ez tükrözi az embereken végzett felmérések eredményeit. ”Ha az embereknek sok az Akkermansia a belükben, általában karcsúbbak.

De növelje a mikroba ingatag számát, és megfordíthatja az elhízással járó problémákat. Amikor a csapat etette az egereket egy adaggal Akkermansia, zsírtartalmú étrend elfogyasztása után kevesebb súlyt és testzsírt híznak. A 2-es típusú cukorbetegségnek kevesebb jele is volt. Például a vérben mászó cukorszintjük teljesen megfordult, és kevésbé ellenállóvá váltak az inzulinnal szemben - a hormon, amely szabályozza a vércukorszintet.

Amikor a csapat elhullott baktériumokkal etette egereiket, semmi sem történt, ami azt bizonyítja, hogy a baktériumoknak életben kell lenniük ahhoz, hogy súlykontrollt gyakorolhassanak. Nekik azonban nincs szükségük segítségre. Everard megállapította, hogy a magas zsírtartalmú étrend megváltoztatja az egerek bélében a baktériumok teljes közösségét, de Akkermansia nem. Bármit is csinál, önmagában teszi. Az egész közösség számít, de egyes fajok különösen fontosak.

Akkermansia táplálja a bélünket lefedő, kellemes nyálkahártyát - fajnevét, muciniphila, latinul a „nyálkahús szerelmese”. Ez a váladék két rétegben érkezik. A belső egy gát, amely megakadályozza a káros mikrobákat. A külső egy tárgyaló, ahol sejtjeink hasznos fajokkal párosulnak Akkermansia.

Amint az egerek híznak, a nyákrétegük elvékonyodik, de úgy tűnik, hogy az Akkermansia megakadályozza ezt az eróziót. A nyálka felpattanásával megakadályozhatja, hogy más mikrobák meggyulladják a bélet, és más betegségeket kiváltó változásokat váltson ki. És valószínűleg több is van. Az Everard csapata bizonyítékot talált arra is, hogy az Akkermansia is befolyásolhatja gazdaszervezet bélsejtjeinek megoszlását. Ráveszi gazdáját olyan molekulák felszabadítására is, amelyek elpusztítják a versengő baktériumokat és csökkentik a gyulladást.

Cani kölcsönösen előnyösnek tartja a mikroba és gazdája kapcsolatát. A házigazda energiát és élőhelyet biztosít Akkermansia és viszont, Akkermansia megvédi gazdáját a behatoló mikrobáktól

Akkermansia végül segíthet a testsúlyunk kordában tartásában vagy a cukorbetegség kockázatának csökkentésében, de ez sokkal több kutatást igényel. Ezt a vizsgálatot egereken végezték, és Cani szeretné ellenőrizni, hogy ugyanazok a kapcsolatok történnek-e az emberi bélben. De mivel ez a mikroba valójában a nyákréteg belsejében él, sokkal több lehetősége van a testünk befolyásolására, mint sok más probiotikum. Valóban, amikor Everard csapata megismételte kísérleteit Lactobacillus plantarum- a probiotikus ételekben általánosan használt mikroba - semmit sem tett a kövér egerekért.

Ez emlékeztet arra, hogy a bélbaktériumaink nincsenek elzárva. Ők életünk meghitt részei. Hozzájárulnak a fehérjék és hormonok hatalmas hálózatához, amely szabályozza, hogy mennyire éhesek vagyunk, ha nem eszünk, vagy mennyire érezzük magunkat jól, amikor étkezünk. Hatással vannak arra, hogy mennyi zsírt tárolunk és mennyi cukor halmozódik fel a vérünkben. Befolyásolják immunrendszerünket, és hogyan döntjük el, mely mikrobákat toleráljuk és melyeket támadjuk meg.

Csak kezdjük megérteni azokat a beszélgetéseket, amelyek a belünk és a bennük lévő mikrobák között zajlanak. És csak a legfontosabb hordákat kezdjük azonosítani a hatalmas hordák között - a Paine-i tengeri csillagok bélekvivalensei között. Rob Knight a coloradói Boulder Egyetemről, aki a mikrobiotát tanulmányozza, úgy gondolja, hogy a jövőben a kutatás valószínűleg oda-vissza fog mozogni az egyes mikrobák, mint ez, és az egész közösségre kiterjedő vizsgálatok között, amelyek lehetővé teszik számunkra a hipotézisek előállítását a bél más kulcsszereplői, akikkel kölcsönhatásba lépnek

Referencia: Everard, Belzer, Geurts, Ouwerkerk, Druart, Bindels, Guiot, Derrien, Muccioli, Delzenne, de Vos & Cani. 2013. közötti beszélgetés Akkermansia muciniphila és a bélhám szabályozza az étrend okozta elhízást.