Ako funguje proteín s črevnými baktériami, aby sa zabránilo obezite
Obezita súvisí s vyššou úrovňou zápalu v tele, základné mechanizmy však zostávajú nejasné. Nedávno sa však tím vedcov dozvedel, ako jeden protizápalový proteín ovplyvňuje prírastok hmotnosti.
Štúdia nedávno publikovaná v časopise Celulárny hostiteľ a mikrób hovorí, že NLRP12, protizápalový proteín, chráni pred obezitou a inzulínovou rezistenciou u myší.
Štúdiu uskutočnili vedci z University of North Carolina v Chapel Hill spolu s kolegami z ďalších výskumných inštitúcií z celého sveta.
Vo svojom príspevku vedci tiež uvádzajú, že NLRP12 gén - ktorý kóduje protizápalový proteín s rovnakým názvom - sa javí ako neaktívny u ľudí s obezitou.
Tiež NLRP12 aktivita podporuje rast určitých kmeňov „dobrých“ črevných baktérií, ktoré majú ďalší ochranný účinok proti obezite a inzulínovej rezistencii.
„Obezita je ovplyvnená zápalom, nielen prejedaním sa a nedostatkom pohybu, a táto štúdia naznačuje, že zmierňovanie zápalu podporuje„ dobré “baktérie, ktoré pomáhajú udržiavať zdravú váhu,“ vysvetľuje hlavná autorka štúdie Jenny P-Y Ting.
Génová aktivita ovplyvňuje zápal
V novej štúdii chceli vedci zistiť, ako NLRP12 gén by ovplyvnil pravdepodobnosť vzniku obezity u človeka.
Za týmto účelom pracovali s myšami, ktoré nechali geneticky upraviť tak, aby tento gén neexprimovali (vyradené myši). Ting a tím niekoľko mesiacov kŕmili vyradené myši aj bežné myši stravou s vysokým obsahom tukov.
Aj keď myši v oboch skupinách dodržiavali rovnaký druh stravy, vyradené myši ľahšie akumulovali viac tuku a začali vykazovať príznaky inzulínovej rezistencie, ktoré všetky poukazujú na vývoj obezity.
Tiež myši bez NLRP12 gén vykazoval viac zápalu v črevách a v oblastiach ich tiel, kde ukladali tuk.
Aby však bolo možné pochopiť, ako zápal súvisel s prírastkom hmotnosti, urobili vedci ďalší krok; presunuli niektoré z vyradených myší do iného zariadenia a - aby sa zabránilo šíreniu patogénov - podali myšiam antibiotiká.
„Všimli sme si, že myši liečené antibiotikami priberali menej ako myši, ktoré zostali v starom zariadení,“ vysvetľuje spoluautorka štúdie Agnieszka Truax.
"To nás viedlo k podozreniu, že črevné baktérie sa podieľajú na podpore obezity," pokračuje.
Kľúčovú úlohu môžu hrať črevné baktérie
Ting a tím potom študovali vyradené myši umiestnené v prostredí bez baktérií a všimli si, že nepriberali.Vyvodili to z toho dôvodu, že systémy zvierat neboli ovplyvnené bakteriálnou aktivitou.
V tomto prípade skutočnosť, že myšiam chýbala NLRP12 Nezdá sa, že by gén ovplyvňoval ich prírastok hmotnosti, čo naznačuje, že vystavenie určitým druhom baktérií môže byť kľúčom k možnému rozvoju obezity.
Vedci si všimli aj ďalší zaujímavý fakt: vyradené myši, ktoré zdieľali životný priestor so zdravými hlodavcami, ktoré ich vyjadrovali NLRP12 gén nepriberal na nadmernej hmotnosti.
To naznačuje, že boli vystavené dobrým baktériám z kontrolných myší, ktoré ich chránili pred nadváhou.
Takéto objavy sú výpovedné v kontexte, v ktorom štúdie preukázali, že obezita koreluje so stratou bakteriálnej diverzity v čreve.
Pri obezite sú potlačené určité kmene baktérií, čo umožňuje množenie ďalších baktérií bez konkurencie.
Nebezpečenstvo bakteriálnej straty
V novej štúdii vedci videli, že knockoutované myši, ktorým chýba NLRP12 gén predstavoval významnú stratu bakteriálnej diverzity.
V takom prípade sa diéta s vysokým obsahom tukov spojila s nárastom zápalu uľahčeným nedostatkom NLRP12 malo za následok vysoké hladiny bakteriálnej rodiny Erysipelotrichaceae. Vedci tiež zistili, že tieto baktérie zhoršujú škody spôsobené stravou s vysokým obsahom tukov.
V rovnakom čase knockoutované myši stratili počet Lachnospiraceae, čo je typ dobrých črevných baktérií, ktoré pomáhajú pôsobiť proti zápalu a konkurujú im Erysipelotrichaceaepotláčajúc ich šírenie.
Lachnospiraceae, vysvetľujú vedci, tiež sa zdá, že majú ochranný účinok proti inzulínovej rezistencii a obezite u myší.
"Všetky zápalové a metabolické zmeny, ktoré sme videli v NLRP12-knockout myši počas diéty s vysokým obsahom tukov boli v podstate obrátené, keď sme si doplnili zásoby Lachnospiraceae, “Vysvetľuje Truax.
Vedci dodávajú, že výsledky môžu viesť k lepším spôsobom riešenia obezity; Lachnospiraceae produkujú mastné kyseliny s krátkym reťazcom, čo je typ molekuly, ktorá hrá dôležitú úlohu v metabolických procesoch. Dva z nich sú butyrát a propionát, ktoré majú tiež dôležité protizápalové vlastnosti.
Keď sa vedci pokúsili podať butyrát a propionát knockoutovaným myšiam, všimli si, že tento prístup vyvažuje účinok nedostatku NLRP12.
Vznikajúce terapeutické možnosti
Tieto výsledky sú obzvlášť povzbudivé; butyrát a propionát sú už ľahko dostupné ako doplnky.
Vedci majú navyše dobrý dôvod domnievať sa, že rovnaké reakcie by prebiehali aj u ľudí - nielen u myší.
Je to preto, lebo ďalšie analýzy vykonané na vzorkách tukových buniek odobratých od ľudí s obezitou naznačili, že čím vyšší je index telesnej hmotnosti (BMI) človeka, tým menej aktívny je NLRP12 gén sa javí byť.
„U myší sme preukázali, že NLRP12 zmierňuje zápal v črevách a v tukových tkanivách. Aj keď priamy príčinný účinok je ťažké preukázať u ľudí, naši spolupracovníci nám pomohli preukázať, že u jedincov, ktorí sú považovaní za obéznych, sú znížené hladiny expresie NLRP12. “
Jenny P-Y Ting
