Ново проучване върху животни демонстрира един от начините, по които захарта може да допринесе за метаболитни заболявания като диабет, причинявайки смущения в микробиома на червата. Новите открития показват точно как някои чревни бактерии могат да предпазят от вредните ефекти на диета с високо съдържание на мазнини и как захарта може да наруши тези защитни механизми.
Със сигурност не е новина, че диетата с високо съдържание на мазнини и захар може да доведе до различни здравословни проблеми. Но тъй като учените научават все повече за начините, по които милиардите бактерии в червата ни могат да повлияят на общото ни здравословно състояние, получаваме и редица уникални познания за това как точно лошият избор на храна причинява определени здравословни проблеми.
В това ново проучване изследователите първо се съсредоточават върху това, какво прави диетата с високо съдържание на мазнини и захар с микробиома на мишки, като обръщат внимание на определен вид имунни клетки. Наречени Th17, тези имунни клетки са специализирана подгрупа на Т-клетките, които помагат за защитата на червата от определени патогенни бактерии. Ниските нива на клетките Th17 са свързани с метаболитни заболявания и възпалителни състояния.
"Тези имунни клетки произвеждат молекули, които забавят усвояването на "лошите" липиди от червата и намаляват чревното възпаление", обяснява Ивайло Иванов, водещ изследовател по проекта. "С други думи, те поддържат червата здрави и предпазват организма от усвояване на патогенни липиди."
И така, какво се случва с клетките Th17 в червата на мишките, когато са хранени с диети с високо съдържание на мазнини и захар?
След четири седмици на диета, животните показват характеристики на метаболитен синдром, като наддаване на тегло, инсулинова резистентност и непоносимост към глюкоза. И техните микробиоми се променят драстично, като количеството на сегментирани нишковидни бактерии - често срещани в чревната микробиота на гризачи, риби и пилета - рязко спадна, а други бактерии се увеличиха в изобилие.
Промените в микробиома променят Th17 клетките
Изследователите откриват, че намаляването на нивата на Th17 се дължи на предизвикани от диетата промени в чревния микробиом. Бактериите, за които е известно, че стимулират Th17, са заменени с други видове чревни бактерии. И по-специално захарта изглежда е увеличила популациите на вредните чревни бактерии, които в крайна сметка са понижили нивата на Th17.
Интересното е, че докато животните поддържат високи нива на чревни бактерии, за които е известно, че индуцират Th17, мазната диета не води до отрицателни метаболитни ефекти, отбелязва Иванов.
Захар срещу мазнини
Какъв компонент от диетата с високо съдържание на мазнини и захар довежда до тези промени? Екипът на Иванов установи, че винатата е в захарта.
„Захарта елиминира нишковидните бактерии и в резултат на това защитните Th17 клетки изчезват“, обяснява Иванов. „Когато хранехме мишки с храна без захар и с високо съдържание на мазнини, те задържаха чревните Th17 клетки и бяха напълно защитени от развитие на затлъстяване и преддиабет, въпреки че приемаха същия брой калории.“
Въпреки това, всички метаболитни ползи за здравето, получени чрез премахване на захарта от диетата на мишка, са очевидни само в присъствието на Th17-индуциращи чревни бактерии. Без този специфичен микробен състав животните на коригираните диети с високо съдържание на мазнини и ниско съдържание на захар все пак наддават на тегло и развиват метаболитен синдром.
„Това предполага, че някои популярни диетични интервенции, като минимизиране на захарите, може да работят само при хора, които имат определени бактериални популации в своята микробиота“, добавя Иванов.
Според Иванов, някои хора могат да се възползват от пробиотици, които помагат за повишаване на нивата на Th17-индуциращи чревни бактерии. Но тъй като микробиомите на мишката са различни от тези на хората, не е ясно какви точно видове бактерии биха били оптимални и дори с това знание целевият пробиотик би бил полезен само в сценарии, при които клиницистите могат да бъдат сигурни, че човек ще има нужда от тези конкретни микроби.
Може би най-очевидният извод от констатациите е, че един от начините, по които захарта може да доведе до метаболитни проблеми, е чрез промяна на нивата на Th17 в червата.
Иванов предполага, че в бъдеще Th17 клетките може да бъдат директна терапевтична цел, вместо да се опитва да модулират бактериалните посредници.
„Нашето проучване подчертава, че сложното взаимодействие между диетата, микробиотата и имунната система играе ключова роля в развитието на затлъстяване, метаболитен синдром, диабет тип 2 и други състояния“, обяснява Иванов. „Това предполага, че за оптимално здраве е важно не само да промените диетата си, но и да подобрите своя микробиом или чревна имунна система, например чрез увеличаване на бактериите, предизвикващи Th17 клетки.“
Д-р Ивайло (Иво) Иванов е асистент в катедрата по микробиология и имунология на Колумбийския университет. Д-р Иванов защитава докторска степен върху диверсификацията на B клетките от Университета на Алабама в Бирмингам. Той провежда постдокторантското си обучение в лабораторията на Дан Литман в Нюйоркския университет, като работи върху имуномодулиращите ефекти на чревната микробиота. Д-р Иванов е носител на наградата на NIH Pathway to Independence, наградата за млад изследовател на Американската фондация за болестта на Крон и колит (CCF), наградата за старши изследователи на CCF и наградата Schaefer на Колумбийския университет за високи постижения в медицинските изследвания. Д-р Иванов също е стипендиант на Pew в областта на биомедицинските науки, спонсориран от благотворителния тръст Pew и носител на наградата на Pew Innovator Fund.
Справка: Microbiota imbalance induced by dietary sugar disrupts immune-mediated protection from metabolic syndrome
Yoshinaga Kawano, Madeline Edwards, Yiming Huang, Daniel Mucida, Kenya Honda, Ivaylo I. Ivanov et all.
Cell Published:August 29, 2022 DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.08.005
Източник:
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Необикновена космическа експлозия, случваща се веднъж на хилядолетие
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Произходът на мартеницата трябва да се търси далече - в Индия и Древна Гърция