Kapcsolat a bélbaktériumok, az elhízás és az immunrendszer között

A bél mikrobiom összetételét megváltozott immunrendszer módosíthatja. Ez a változás anyagcsere-betegséget eredményez, amely elhízáshoz vezet. A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a bélbaktériumok bizonyos fajai megakadályozhatják a bél zsírfelvételét, és ezek hiánya súlygyarapodást eredményez. Ezután kísérleteket végeztek egerekkel, amelyek megmutatták, hogy ez a helyzet áll fenn, rámutatva a jövőbeli izgalmas potenciális elhízás elleni terápiákra.

A Utah-i Egyetem kutatói azonosították a bélből származó baktériumok azon speciális csoportját, amely megakadályozza az egerek elhízását. Azt sugallják, hogy ugyanazok a mikrobák hasonlóan szabályozhatják az emberek súlyát. A baktériumokat Clostridia-nak hívják (20–30 baktérium osztálya), és ez egyike a sok hasznos baktériumnak a bélben élő baktériumok és egyéb mikroorganizmusok ezermilliárdja közül.

Az óhatatlanul elhízott egerek immunrendszere sérült, és a bél mikrobiomjában kevesebb a Clostridia nevű baktériumosztály, mint az egészséges egereknél. A Clostridia adása immunhiányos egereknek megakadályozza az elhízást. Hitel: Luat Nguyen, Utah Egyetem Egészségügyi Egyetem

A kutatás azt mutatja, hogy az egészséges egerekben rengeteg Clostridia van, de a károsodott immunrendszerrel rendelkező emberek öregedéssel elveszítik ezeket a mikrobákat a bélből. Ez megmagyarázza, hogy az egerek egészséges táplálékkal is elkerülhetetlenül elhíznak. Amikor a kutatók visszaadták a mikrobák ezen osztályát ezeknek az állatoknak, ez lehetővé tette számukra, hogy karcsúak maradjanak. A kutatás a Science folyóiratban jelent meg.

A tanulmány egyik vezető szerzője, June Round, Ph.D., az Utah Egészségügyi Egyetem patológus docense elmondta:

Most, hogy megtaláltuk a minimális baktériumokat, amelyek felelősek a karcsúsító hatásért, képesek vagyunk megérteni, hogy az organizmusok mit csinálnak, és van-e terápiás értékük.

A felfedezés, amely eleve ehhez a kutatáshoz vezetett, valami váratlan volt. A kutatók olyan egereket tanulmányoztak, amelyeket úgy terveztek, hogy hiányoznak a MyD88 nevű génből. Az egerek nagyon sokat kezdtek hízni. A gént eredetileg a bél immunfunkciójával való összefüggés szempontjából vizsgálták, így a kutatásnak semmi köze nem volt az elhízáshoz és az anyagcseréhez.

Végül felfedezték, hogy ennek a génnek a szuppressziója alacsonyabb immunoglobulin A (IgA) antitestek termelődését eredményezte a bélben, ezért kapcsolatot találtak az immunfunkcióval. De maradt egy új kérdés, hogy ez a bélrendszerrel összefüggő immunmechanizmus hogyan eredményez anyagcsere-betegségeket és elhízást.

Rájöttek, hogy a bélbaktériumok valamilyen szerepet játszanak az immunaktivitás és az elhízás közötti kölcsönhatás modulálásában. Végül megerősítették, hogy a mikrobiómával kapcsolatos mechanizmus szerepet játszik, ezért a kutatók elindultak felfedezni, hogy mely baktériumpopulációk lehetnek felelősek.

Az új kísérletekből kiderült, hogy a Clostridia megakadályozza a súlygyarapodást, blokkolva a belek zsírfelvevő képességét. A Desulfovibrio baktériumok éppen ellenkezőleg, blokkolni látszottak a Clostridia kolonizációját, ami azt jelenti, hogy több Desulfovibrio és kevesebb Clostridia egyenlő a zsírok magasabb felszívódásával a bélben.

Azok az egerek, amelyeknek bélében csak Clostridia baktériumok éltek, soványabbak voltak, kevesebb zsírral rendelkeztek, mint azoknál az egereknél, amelyeknek egyáltalán nem volt mikrobiomjuk. Ezeknek a több Clostridia-tartalmú egereknek alacsonyabb volt a génje, a CD36, amely szabályozza a szervezet zsírsavfelvételét, valamint növekedett a Desulfovibrio nevű baktériumfajok száma.

Ennek a kísérletnek az ismereteit felhasználják az elhízás kezelésének új terápiás megközelítésének kidolgozására, amely jobb, mint a székletátültetés és a probiotikumok. Jelenleg ez utóbbi a fő kezelés, amelyet széles körben vizsgálnak, mint az egészséges mikrobiota helyreállításának módját. A kutatók szerint azonban felfedezésük potenciálisan jobb megoldást eredményezhet, mivel a probiotikumok és a székletátültetések az élő mikrobiom bélbe juttatásán alapulnak - ami az étrendbeli különbségek és más tényezők miatt nem mindenki számára működik. a baktériumok életben maradhatnak és fejlődhetnek.

Egyelőre ebből az új tanulmányból tudják, hogy a Clostridia által termelt egy vagy több molekula megakadályozta a bél zsírfelvételét. Amit a következő megállapításon dolgoznak, az az, hogy hogyan működnek. Ha ezt megtudják, remélik, hogy képesek lesznek koncentrált kezelések kidolgozására az elhízás, a 2-es típusú cukorbetegség és más kapcsolódó anyagcserezavarok kezelésére.

A tanulmány társelnöke, Ph.D. Charisse Petersen elmondta: „Ezek a baktériumok úgy fejlődtek, hogy velünk éljenek és hasznunkra váljanak. Sokat kell tanulnunk tőlük. ”

Hitel: Getty Images

A csapat arra a következtetésre jutott, hogy az immunhiányos egerekben megfigyelt elhízás abból ered, hogy a szervezet védekező rendszere nem tudta megfelelően felismerni a baktériumokat. Ezenkívül a test védekező képességének romlása bizonyos baktériumfajok dominanciáját idézheti elő mások felett, ami negatívan befolyásolhatja az egészséget. Ezek a változások miatt a bél kevésbé vendégszerető a Clostridia számára, ami nagyobb zsírfelszívódást és túlzott súlygyarapodást eredményez. Az egereknek idővel a 2-es típusú cukorbetegség jelei is kialakultak.

A remény az, hogy ezeknek az összefüggéseknek a megértésével új betekintést nyújt a terjedő egészségi állapotok megelőzésébe és kezelésébe. Round azt mondta:

Rábukkantunk a 2-es típusú cukorbetegség és az elhízás viszonylag feltáratlan aspektusára. Most, hogy megtaláltuk a minimális baktériumokat, amelyek felelősek a karcsúsító hatásért, képesek vagyunk megérteni, hogy az organizmusok mit csinálnak, és hogy van-e terápiás értékük. Ez a munka új vizsgálatokat nyit meg arról, hogyan szabályozza az immunválasz a mikrobiómát és az anyagcsere-betegséget.