Hogyan befolyásolja a testsúlygyarapodás és a fogyás a testet

Mérések milliói 23 embertől, akik egy hónapon keresztül minden nap extra kalóriákat fogyasztottak, a fehérje, a metabolitok és a bél mikrobiota változását tárják fel, amelyek a testtömeg változását kísérik.

Abby Olena

2018. január 17

ISTOCK, SUSANNEB G a táplálkozás és a fogyás kiterjedt változásokat okoz a bél mikrobiotájában, valamint a gyulladással és a szívbetegséggel kapcsolatos biomarkerekben - jelentették a kutatók ma (január 17-én) a Cell Systems-ben. A szerzők nyomon követték az úgynevezett „személyes omikai profilokat”, amelyek genomikából, transzkriptomikából, proteomikából, metabolomikából és mikrobiomikából állnak, és akik egy hónapon keresztül naponta átlagosan 880 extra kalóriát fogyasztottak.

"Ez egy mérföldkőnek számító cikk" - mondja Leroy Hood, a Seattle-i orvosbiológiai nonprofit szervezet, a Rendszerbiológiai Intézet stratégiai vezetője, valamint a Providence St. Joseph Health vezető alelnöke és tudományos főtisztviselője. Nem vett részt ebben a tanulmányban, de korábban hosszú távú omics alapú projekteket vezetett az emberek wellnessének nyomon követésére. Az ilyen típusú adatok felhasználása „a betegség szempontjainak tanulmányozásához az orvoslásban átalakító megközelítés lesz, és ez az egyik első gyönyörű, egyértelmű bizonyíték arra, hogy ez milyen hatalmas lesz” - mondja.

A vizsgálat során a kutatók figyelték az alanyok omikusi profilját, mivel rendszeres étrendjükhöz extra harapnivalókat és italokat adtak. "Szerencsénk volt, hogy 23 embert kaptunk, akik extra kalóriákat fogyasztottak - általában 1000, ha férfi, 750, ha nő - [minden nap] 30 napig" - mondja Michael Snyder társszerző, a Stanford Egyetem genetikusa Tudós. - Ők csak nagyon érdeklődő emberek. Meg kell mutatniuk ezt a fajta elkötelezettséget a minták adásában. ”- mondja.

Snyder csapata vér- és székletmintákat gyűjtött az extra kalóriák elfogyasztása előtti 30 nap előtt és után, valamint azután, hogy a résztvevők visszatértek a kiindulási súlyukhoz, körülbelül 60 nappal az extra kalóriák leadása után, majd három hónappal azután. A 23 résztvevő közül 13 inzulinrezisztens és 10 inzulinérzékeny volt a vizsgálat elején. A kiindulási profilok összehasonlítása különbségeket mutatott az anyagcserében, a transzkriptum és a fehérje szintben, valamint az inzulinrezisztens és inzulinérzékeny emberek mikrobiotájában.

Szerencsénk volt, hogy 23 embert kaptunk, akik extra kalóriákat fogyasztottak - általában 1000, ha férfi, 750, ha nő - [minden] nap, 30 napig. . . . Ők csak nagyon érdekelt emberek. - Michael Snyder,
Stanford Egyetem

Noha az alanyok átlagosan csak körülbelül hat kilót híztak, a kutatók jelentős változásokat észleltek a molekulákban a zsíranyagcserével, a gyulladással és a dilatált kardiomiopátiával kapcsolatban, olyan állapotban, amikor a szív kevésbé képes pumpálni a vért, ami szívelégtelenséghez vezethet. A csapat a bél mikrobiotájában is különbségeket talált a súlygyarapodás után. A tudósok által megfigyelt eltolódások közül sok kevésbé volt kifejezett az inzulinrezisztens egyéneknél. Például egy baktériumfaj - az Akkermansia muciniphila, amelyről úgy gondolják, hogy segít megvédeni az inzulinrezisztencia kialakulását a súlygyarapodás után - csak az inzulinérzékeny résztvevőknél jelent meg.

"Van egy molekuláris különbség abban, ahogyan az [inzulin] rezisztens és érzékeny emberek reagálnak a súlygyarapodásra, és azt gondoljuk, hogy ez tükrözi az alapvető biokémiai különbségeket" - mondja Snyder.

A változások többsége a súlycsökkenés után visszatért az alapszintre, de néhány - például a folát anyagcseréhez kapcsolódó molekulák - emelkedett maradt. És bár a kutatók a csoport egészében láttak néhány gyakori választ a súlygyarapodásra és -vesztésre, „még mindig jobban hasonlítasz rád, mint másra” - magyarázza Snyder. "Ez azt jelenti, hogy a bennünk rejlő biokémiai profilok elég stabilak, legalábbis a súlygyarapodás [és] a fogyás révén."

Jennifer Stearns, a kanadai Ontarióban, Hamiltonban működő McMaster Egyetem mikrobiológiai ökológusa szerint a munka valódi értéke abban rejlik, hogy a kutatói közösség nyílt hozzáférést biztosít az adatokhoz, mert az adatok nagy részét mindenki más felhasználhatja. Stearns, aki nem vett részt az új projektben, hozzáteszi: „Azokban a tanulmányokban, ahol azt várjuk, hogy a mikrobák hogyan befolyásolhatják a súlygyarapodást. . . gyakran nehéz megmondani, hogy mely mikrobák fontosak. " Ez a típusú longitudinális elemzés segíthet meghatározni, hogy a mikrobák hozzájárulnak-e a súlygyarapodáshoz, vagy csak reagálnak-e rá - mondja.

Két olyan klinikai vizsgálatban, amelyben Hood részt vesz, már használják az Alzheimer-kórban szenvedőktől gyűjtött adatokat, hogy teszteljék a különböző terápiákat és értékeljék azok hatékonyságát. De abból a szempontból, hogy ezeket az elemzéseket végül széles körben behozzák a klinikára, „mindannyiunk számára a legnagyobb hiányosság mindezen vizsgálatok elvégzésének költsége” - mondja. Hood munkájához a személyre szabott adatok e vonalon történő előállítása évente fejenként 5000 dollárba kerül.

Egy másik kihívás az adatok olyan értelmezése, amelyet az orvosok megértenek és megemésztenek. "Úgy gondolom, hogy a klinikai egyetemek valóban szkeptikusak az N 1 kísérletet illetően, de a jövőben központi tényezőkké válnak" - mondja Hood. "Minden egyént azzal a összefüggéssel kell szemlélni, ami genetikája, életmódja és környezeti kitettsége miatt van."