Как кишечные бактерии могут помочь в соблюдении диеты и сохранении здоровья
Исследования на мышах показали, что животные с более низким потреблением калорий, вероятно, будут иметь меньше лишнего веса, оставаться более здоровыми и жить дольше. Новое исследование выясняет, почему это может быть, предполагая, что это связано с кишечными бактериями и их влиянием на иммунную систему.
В исследовании, проведенном профессором Мирко Трайковски из Женевского университета в Швейцарии, изучается, как диета с ограничением калорий может влиять на вес и общее состояние здоровья.
Что еще более важно, ученые были заинтересованы в том, чтобы выяснить, почему ограничение потребления калорий может сделать человека более здоровым.
Исследование, проведенное на мышах, результаты которого опубликованы в журнале Клеточный метаболизм, предполагают, что популяции бактерий в кишечнике играют важную роль, когда дело доходит до диеты и здоровья.
В будущем ученые надеются, что их результаты в конечном итоге приведут к лучшему лечению людей, живущих с ожирением.
Кишечные бактерии и токсичные молекулы
Исследователи работали с мышами, кормление которых они контролировали в течение 30 дней, так что их калорийность была ограничена на 40 процентов.
По прошествии этого периода команда заметила, что тела мышей способствовали выработке бежевого жира, разновидности жировой ткани, которая легко превращается в энергию, что также приводит к потере веса.
Чтобы увидеть, какую роль кишечные бактерии могут играть в процессе становления более здоровым после диеты с ограничением калорий, ученые перенесли некоторые из этих бактерий от мышей, сидящих на диете, группе мышей, выведенных так, чтобы у них не было кишечной микробиоты.
Таким образом, профессор Трайковски и его команда перенесли микробные сообщества из слепой кишки мышей, сидящих на диете, то есть первых отделов их толстого кишечника, в кишечник мышей, выращенных в стерильных условиях.
Исследователи обнаружили, что простой перенос микробиоты позволяет мышам стать стройнее и производить больше бежевого жира, несмотря на то, что они остаются на своей обычной диете.
После анализа состава и поведения этой микробиоты профессор Трайковски и его команда обнаружили, что они производят меньше токсичных молекул, известных как липополисахариды (ЛПС).
Однако, когда исследователи попытались повысить уровень ЛПС, чтобы они достигли своего обычного уровня, они заметили, что мыши с более высоким уровнем ЛПС видели меньше пользы для здоровья, несмотря на диету.
«Препарат для имитации ограничения калорийности?»
Исследователи отмечают, что LPS фактически запускает иммунный ответ, поскольку они активируют белок, известный как toll-подобный рецептор 4 (TLR4).
В недавнем исследовании они заметили, что мыши, которые были генетически сконструированы так, чтобы не экспрессировать TLR4, на самом деле имели те же преимущества для здоровья, что и грызуны на диете с ограничением калорий.
«Очевидно, что иммунная система не только борется с инфекциями, но и играет ключевую роль в регулировании метаболизма», - отмечает профессор Трайковски.
Без активированного TLR4 мыши не только производили больше бежевого жира и, следовательно, видели большую потерю веса, но и лучше реагировали на инсулин. Печень этих грызунов также более эффективно перерабатывала сахар и жир, а мыши лучше приспосабливались к более низким температурам.
«Это превращается в совершенно новую область исследований», - говорит профессор Трайковски.
Выявив эти механизмы, команда решила проверить эффективность двух разных соединений: одно направлено на снижение выработки LPS, а другое - на блокировку TLR4.
Оба этих препарата были эффективны у мышей и вызывали такой же эффект для здоровья, как и диета с ограничением калорий.
«Возможно, однажды станет возможным лечить тучных людей препаратом, имитирующим ограничение калорийности. В настоящее время мы исследуем точные изменения в бактериальных сообществах, а также тестируем другие соединения, которые снижают продукцию и передачу сигналов LPS ».
Проф. Мирко Трайковски
В команду вошли исследователи из подразделения IMED Biotech в Гетеборге, Швеция, Inselspital Bern в Швейцарии, а также из фармацевтической компании AstraZeneca.
