A testtömeg és az immunrendszer közötti alapvető kapcsolat

A gyulladás kritikus szerepet játszik annak meghatározásában, hogy miként emésztjük meg az ételt, és ez csak most kezd feltárulni.

gyulladás

Egyszerű: Egyél kevesebbet.

Néha a direktívával többet mozogva ennek a mantrának egyértelmű pontja van. Ha nem tud fogyni, akkor vagy hülye vagy lusta - vagy valószínűleg mindkettő. Lásd még: Kalória be, kalória ki.

De ha ilyen egyszerűek lennének a dolgok, akkor a diéták működnének. A középkorúak hirtelen nem kezdenek hízni annak ellenére, hogy evnek és évről évre hasonlóan mozognak. Senkinek nem kellene elviselnie annak az egyetlen barátnak a jelenlétét a „gyors anyagcserével”, aki bármit megehet, amit csak akar. És aki, bár tudja, hogy diétázol, túlterhelt szájával azt mondja: "Nem is tudnék hízni, ha megpróbálnám."

Ehelyett világossá válik, hogy egyesek belsősége egyszerűen hatékonyabb, mint másoké, hogy kivonja a kalóriákat az ételből. Amikor például két ember ugyanazt a 3000 kalóriatartalmú pizzát eszik, testük különböző mennyiségű energiát szív fel. És ezek a kalória-konvertáló képességek változhatnak az ember életében az életkor és más változók függvényében.

A kérdés az, miért? És lehetséges-e változtatásokat végrehajtani, ha az ember akarta?

Ha igen, akkor a megoldás a belekben lévő billió mikrobát vonja maga után, és azt, hogy hogyan működnek együtt egy másik változóval, amely csak most kezdi felhívni a figyelmét. Az immunrendszer meghatározza a bél gyulladásának szintjét, amely folyamatosan alakítja az étel emésztésének módját - hány kalória szívódik fel, és hány tápanyag egyszerűen átjut.

A mikrobák és a súlygyarapodás kapcsolatát az embereknél régóta figyelmen kívül hagyták, de az emberek évtizedek óta tudnak hasonló hatásokat az állatoknál. A második világháború után az antibiotikumok először lettek megfizethetőek és bőségesek. A gazdák elkezdték adni a gyógyszereket az állataiknak - például egy tejelő tehén fertőzött tőgyének kezelésére -, és észrevették, hogy az antibiotikumot kapott állatok egyre nagyobbak és gyorsabbak.

További történetek

Potenciális rejtett tényező annak, hogy miért okoznak olyan sok problémát az emberek a fogyásnak

A súly, amit viszek

Élnek-e valaha a probiotikumok a Hype-ig?

A fogyókúra ősi eredete

Ez az összes állatállományhoz tartozó, antibiotikumokkal teli élelmiszerek szabadalmi kérelmeinek áradatához vezetett. 1950-ben a Merck gyógyszercég szabadalmat nyújtott be „az állatok növekedésének felgyorsítására szolgáló módszerre” egy „új növekedést elősegítő faktorral”, egyszerűen a penicillinnel. Eli Lilly három új antibiotikumot szabadalmaztatott a juhok, kecskék és szarvasmarhák takarmányába való keveréshez, mivel a mikrobákat elpusztító szerek „növelték a takarmány hatékonyságát”. A következő évtizedekben az lett a szokás, hogy az állatállománynak bőséges adag antibiotikumot adnak, hogy gyorsabban és nagyobb mértékben növekedjenek, bár senki sem tudta, miért történt ez, vagy milyen egyéb hatásai lehetnek a gyakorlatnak.

A kutatók csak nemrégiben mutatták ki, hogy ezek az antibiotikumok megölik a bélben normálisan előforduló mikrobák egy részét, és segítik az állatállományt és az embereket az élelmiszer megemésztésében. A tápanyagok lebontásával és a bél falain való áthaladásukkal ezek a mikrobák egyfajta kapuőrként szolgálnak az elfogyasztott és a testbe való való bekerülés között.

Megölésük nem következmény nélküli. Ahogy az antibiotikumok a szarvasmarhák gyorsabb növekedésével járnak, az emberi mikrobiómában a diverzitás csökkenése elhízással jár. Mivel az állati antibiotikumok használata a 20. században felrobbant, az embereknél is. Az emelkedés egybeesik az elhízás járásával. Ez persze hamis összefüggés lehet - sok minden az 50-es évek óta növekszik. Ennek teljes elutasításához azonban egyre több bizonyíték figyelmen kívül hagyása szükséges, hogy anyagcsere-egészségünk elválaszthatatlan a bélmikrobáink egészségétől.

2006-ban Jeffrey Gordon, a St. Louis-i Washingtoni Egyetem biológusa arról számolt be, hogy az elhízott egerek mikrobiómáiban van valami közös: sovány társaikkal összehasonlítva a nehezebb egereknek kevesebb Bacteroides és több Firmicutes faj volt a belükben. Ráadásul a biokémiai elemzések azt mutatták, hogy ez az arány jobbá tette a mikrobákat az „energiaszüretnél” - lényegében kivonva az élelmiszerekből a kalóriákat és juttatva azokat a testbe. Vagyis akkor is, amikor az egerek azonos mennyiségű és típusú ételt ettek, a baktériumpopulációk azt jelentették, hogy egyeseknél anyagcsere-problémák alakultak ki, míg mások nem. Hasonló baktériummintákat azóta megerősítettek elhízott embereknél is.

Ráadásul Gordon megállapította, hogy az elhízással járó mikrobiom átruházható. 2013-ban laboratóriuma emberi ikerpárokból vett bélbaktériumokat, amelyekben csak egy iker volt elhízott, majd egereknek adta a mintákat. Az elhízott emberektől baktériumokat kapott egerek gyorsan híztak. A többiek nem.

A bélbaktériumok az ember között székletátültetés formájában is átkerülnek olyan súlyos fertőzések kísérleti kezelésére, mint a Clostridium difficile. Egy tanulmányban azoknak az elhízott betegeknek, akik sovány donoroktól kaptak transzplantációt, később egészségesebben reagáltak az inzulinra.

Az előzetes kutatások azt mutatják, hogy a mikrobiom ilyen jellegű kemény visszaállításától eltekintve akár egyetlen baktériumfaj hozzáadása az ember béljéhez megváltoztathatja az anyagcseréjét. A Nature Medicine folyóiratban a múlt hónapban jelentett klinikai vizsgálat során azok az emberek, akik Akkermansia muciniphila-t tartalmazó probiotikumot szedtek - amelyet általában nem elhízott embereknél találnak nagyobb mennyiségben - finom anyagcsere-javulást tapasztaltak, beleértve a fogyást is.

A tanulmány szerzői nem javasolják, hogy bárki menjen ki és vegye meg ezt a baktériumot. De a koncepció "bizonyítékának" nevezik azt az elképzelést, hogy az ember mikrobiomját metabolikus előnyökkel megváltoztatni lehet.

Mivel a soványság és az elhízás a mikrobiómán keresztül terjedni látszik, „az anyagcsere-betegség bizonyos szempontból olyan, mint egy fertőző betegség” - mondja Lora Hooper, a Texasi Egyetem Délnyugati Orvosi Központjának immunológiai osztályának elnöke. Hooper posztdoktori kutatásait a St. Louis-i Gordon laboratóriumában végezte. Míg más kutatók magára a bélmikrobiomra összpontosítottak, ő érdeklődött az immunrendszer iránt. Pontosabban azt akarta tudni, hogy a gyulladásos reakció miként befolyásolhatja ezeket a mikroszkopikus populációkat, és így kapcsolódhat a súlygyarapodáshoz.

Körülbelül az elmúlt évtizedben több tanulmány kimutatta, hogy az elhízott felnőttek kevésbé hatékony immunválaszokat adnak az oltásokra, és hogy a túlsúlyos és az alacsony testsúlyú embereknél is magasabb a fertőzés aránya. De ezeket sokáig feltételezték, hogy az elhízás következményei, nem pedig okai.

"Amikor elkezdtem a laboratóriumomat, nem sokat tudni arról, hogyan érzékeli az immunrendszer a bélmikrobákat" - mondja Hooper. "Sokan úgy gondolták, hogy a bél immunrendszere vak lehet egyfajta vak velük szemben." Számára nyilvánvaló volt, hogy ez nem lehet így. Az emberi bélben körülbelül 100 billió baktérium található. Létfontosságú anyagcsere-funkciókat szolgálnak, de gyorsan megölhetnek egy embert, ha a véráramba kerülnek. "Tehát egyértelműen az immunrendszert be kell vonni a fenntartásukba" - mondja. Számára volt értelme, hogy az immunrendszer működésében még finom változások is befolyásolhatják a mikrobiális populációkat - és így a súlygyarapodást és az anyagcserét.

Ezt az elméletet támasztották alá a múlt hónap végén a Science című cikkében. Zac Stephens, a Utah-i Egyetem mikrobiológiai ökológusa és munkatársai megváltozott immun T-sejtes egerekkel dolgoztak. Észrevették, hogy az idők során ezek az egerek „ballonoztak”, ahogy Stephens fogalmaz. Egyik kollégája elkezdte őket „palacsintának” nevezni.

Annak kiderítésére, hogy egy ilyen immunváltozás hogyan okozhat elhízást, tesztelték az egerek biomjait immunváltozással és anélkül. Megállapították, hogy az egészséges egerekben rengeteg baktérium található a Clostridia nevű nemzetségből, de a Desulfovibrio-ból kevesen, és hogy belükben a legtöbb zsír közvetlenül átjut. Azoknál, akiknek megváltozott az immunrendszere, kevesebb Clostridia és több Desulfovibrio volt, és ez a mikrobiális egyensúly segítette a bél több zsír felszívódását az ételből. Ezek az egerek nagyobb súlyt kaptak, és a 2-es típusú cukorbetegség jeleit mutatták.

"Hogy ez az emberekre vonatkozik-e, azt nem tudjuk" - mondja Hooper. "De ez egy csalóka nyom."

Az egerek nem emberek, de mikrobiómáik körülbelül olyan összetettek, mint a miénk. A csökkent Clostridia és a megnövekedett Desulfovibrio elhízásban és 2-es típusú cukorbetegségben szenvedőknél figyelhető meg. Ésszerűen elvárható, hogy a baktériumok hasonló módon működjenek a különféle fajok belében. De még ha nem is, ez a kísérlet az elv demonstrációja: Az immunrendszer segít szabályozni a bél mikrobiomjának összetételét.

Ezt úgy teszi, hogy rendszeresen alacsony szintű immunválaszokat hoz létre a baktériumok populációjának kordában tartása érdekében. "A bél állandó gyulladásos állapotban van, úgymond - állandó immunstimuláció az összes mikrobától" - mondja Stephens, visszaszorítva azt a tévhitet, miszerint a gyulladás mindig rossz. Az immunrendszer szerepe a bélben az egyensúly fenntartása. A test védekezésében bekövetkező változások, amelyek életkor vagy betegség következtében történhetnek, bizonyos fajok virágzását okozhatják mások kárára.

Ez érdekes része Steven Lindemannnak, a Purdue Egyetem kutatójának, aki nem vett részt a utah-i tanulmányban. Tanulmányozza az ételek hatását a bél mikrobiomjára. "Bár tudjuk, hogy a diéta a legerősebben hozzájárul a bél mikrobiom-összetételéhez" - mondta, ez a tanulmány azt sugallja, hogy amikor a vastagbél immunszabályozása megbomlik, a növekedés ellenőrizhetetlenné válhat, és problémákat okozhat az anyagcsere szabályozásában.

Lindemann szerint az a tény, hogy az immunrendszer szabályozza a vékonybél lakóit, megalapozott. A bélfalat összehasonlítja a vámellenőrzési ponttal: A cél a rossz szereplők és az illegális rakományok kiszűrése, de a törvényes kereskedelem lehető leggyorsabb előrehaladása. Az immunváltozott egerek esetében azt mondja: "van egy vastagbélbeli határőrünk, amely látszólag ebédelni készül, lehetővé téve a rossz színész, Desulfovibrio virágzását".

Ha a hasonló mikrobiális változásoknak hasonló hatása van az emberekben, akkor annak messzemenő következményei lehetnek étrendünkre. Az ételek „tápértékének” és „kalóriatartalmának” elképzelései látszólag eltérnek az azt fogyasztó személy mikrobiális populációjától és potenciálisan immunállapotától. Az ember saját mikrobáit - és azokat, amelyek az adott ételben találhatók - a már elenyésző kalóriatartalmú, kalóriatartalmú egyenlet másik összetevőjének kellene tekinteni. Ez a táplálkozási címkékkel már szembesülő kihívásokat is összetenné.

A súlyát kordában tartani próbáló emberek arra a következtetésre juthatnak, hogy a saját mikrobiomjukkal való bütykölés a megoldás. Ez táplálja a „probiotikus” kiegészítők amúgy is kétes és alig szabályozott iparát, amely az előrejelzések szerint 2025-re 7 milliárd dollárra nő. De a válasz valószínűleg nem lesz ilyen egyszerű.

"A probiotikumok közelmúltbeli kutatásainak nagy része azt sugallja, hogy valóban nem könnyű új közösségeket tartani és fenntartani" - mondja Stephens. Az immunrendszer ezt megmagyarázhatja. - Könnyen lehet, hogy az immunválasz korai életkorban „beragad”, annak alapján, aminek kitetted. A probiotikumok nem biztos, hogy elégek az ember mikrobiomjának megváltoztatásához, mert immunrendszere korán meghatározta, hogy bizonyos mikrobák vagy megfelelőek, vagy nem megfelelőek a bélben. "

Stephens szerint a súly és az immunrendszer kapcsolata valószínűleg bonyolultabb lesz, mielőtt egyszerűbbé válna. Ez megnehezíti a konkrét tanácsadás adását. "Különböző bélmikrobák megtartása különféle táplálékforrásokkal valószínűleg egyelőre a legbiztonságosabb tanács" - mondja. "Ez ösztönözni fogja az egészséges, erős immunrendszert, amely képes megtanulni, szabályozni és megtenni mindazt, amit tesz, olyan módon, amit csak most kezdünk megérteni."

Ha mindez a bizonytalanság még kifürkészhetetlenebbé teszi a táplálkozási irányelveket és a táplálkozást, akkor az is jót tesz, ha aláássa a testtömeghez gyakran kapcsolódó moralizáló és leegyszerűsítő jellegű ítéleteket. Ha az elhízást számos rendszer - genetikai, mikrobiális, környezeti - kölcsönhatásának megnyilvánulásaként tekintjük, felismerjük, hogy az emberi fiziológia megváltozott a bennünk és a körülöttünk lévő fajokkal való kapcsolatunkkal együtt. Miközben ezek az új tudományos modellek kibontakoznak, a súly ötletét egyéni jellemhibaként vitatják, feltárva azt az önpusztító mítoszt, amely mindig is volt.