Jak protein funguje s střevními bakteriemi, aby se zabránilo obezitě
Obezita souvisí s vyšší úrovní zánětu v těle, ale základní mechanismy zůstaly nejasné. Nedávno se však tým vědců dozvěděl, jak jeden protizánětlivý protein ovlivňuje přírůstek hmotnosti.
Studie nedávno publikovaná v časopise Mobilní hostitel a mikrob říká, že NLRP12, protizánětlivý protein, chrání před obezitou a inzulínovou rezistencí u myší.
Studii provedli vědci z University of North Carolina v Chapel Hill spolu s kolegy z jiných výzkumných institucí z celého světa.
Ve svém příspěvku vědci také uvádějí, že NLRP12 Gen - který kóduje protizánětlivý protein se stejným názvem - se u lidí s obezitou zdá být neaktivní.
Taky, NLRP12 Tato aktivita podporuje růst určitých kmenů „dobrých“ střevních bakterií, které mají další ochranný účinek proti obezitě a inzulínové rezistenci.
„Obezita je ovlivněna zánětem, nejen přejídáním a nedostatkem pohybu, a tato studie naznačuje, že snižování zánětu podporuje„ dobré “bakterie, které pomáhají udržovat zdravou váhu,“ vysvětluje vedoucí studie Jenny P-Y Ting.
Genová aktivita ovlivňuje zánět
V nové studii vědci chtěli zjistit, jak NLRP12 gen by ovlivnil pravděpodobnost vzniku obezity u člověka.
Za tímto účelem pracovali s myšmi, které geneticky upravili tak, aby tento gen neexprimovaly (knockout myši). Ting a tým několik měsíců krmili jak knockoutované myši, tak běžné myši stravou s vysokým obsahem tuku.
Ačkoli myši v obou skupinách dodržovaly stejný druh stravy, knockoutované myši hromadily více tuku snadněji a začaly vykazovat známky inzulínové rezistence, které všechny naznačují vývoj obezity.
Také myši bez NLRP12 Gen vykazoval více zánětu jak ve střevech, tak v oblastech jejich těl, kde ukládaly tuk.
Aby však vědci pochopili, jak zánět souvisí s přírůstkem hmotnosti, učinili vědci další krok; přesunuli některé knockoutované myši do jiného zařízení a - aby se zabránilo šíření patogenů - podali myším antibiotika.
"Všimli jsme si, že myši léčené antibiotiky získaly menší váhu než myši, které zůstaly ve starém zařízení," vysvětluje spoluautorka studie Agnieszka Truax.
"To nás vedlo k podezření, že střevní bakterie se podílejí na podpoře obezity," pokračuje.
Klíčovou roli mohou hrát střevní bakterie
Ting a tým poté studovali knock-out myši umístěné v prostředí bez bakterií a všimli si, že nebrali na váze.Vyvodili to z toho důvodu, že systémy zvířat nebyly ovlivněny bakteriální aktivitou.
V tomto případě skutečnost, že myši chyběly NLRP12 Nezdálo se, že by gen ovlivňoval jejich hmotnostní přírůstek, což naznačuje, že expozice určitým druhům bakterií může být klíčem k případnému rozvoji obezity.
Vědci také zaznamenali další zajímavý fakt: vyřazené myši, které sdílely životní prostor se zdravými hlodavci, kteří to vyjadřovali NLRP12 gen také nepřiměl nadváhu.
To naznačuje, že byli vystaveni dobrým bakteriím z kontrolních myší, které je chránily před nadváhou.
Taková zjištění jsou vypovídající v kontextu, ve kterém studie prokázaly, že obezita koreluje se ztrátou bakteriální rozmanitosti ve střevě.
U obezity jsou potlačeny určité kmeny bakterií, což umožňuje množení dalších bakterií bez konkurence.
Nebezpečí bakteriální ztráty
V nové studii vědci zjistili, že knockoutované myši, které postrádaly NLRP12 Gen představoval významnou ztrátu bakteriální rozmanitosti.
V jejich případě se strava s vysokým obsahem tuku spojila s nárůstem zánětu usnadněným nedostatkem NLRP12 vedlo k vysokým hladinám bakteriální rodiny Erysipelotrichaceae. Výzkumníci také zjistili, že tyto bakterie zhoršují škody způsobené stravou s vysokým obsahem tuku.
Současně knockoutované myši ztratily počet Lachnospiraceae, což je typ dobrých střevních bakterií, které pomáhají působit proti zánětu a soutěží s nimi Erysipelotrichaceaeomezující jejich šíření.
Lachnospiraceae, vysvětlují vědci, také se zdá, že mají ochranný účinek proti inzulínové rezistenci a obezitě u myší.
"Všechny zánětlivé a metabolické změny, které jsme viděli v NLRP12-knockout myši během diety s vysokým obsahem tuku byly v podstatě obráceny, když jsme doplnili zásoby Lachnospiraceae, “Vysvětluje Truax.
Vědci dodávají, že výsledky mohou vést k lepším způsobům řešení obezity; Lachnospiraceae produkují mastné kyseliny s krátkým řetězcem, což je typ molekuly, která hraje důležitou roli v metabolických procesech. Dva z nich jsou butyrát a propionát, které mají také důležité protizánětlivé vlastnosti.
Když se vědci pokusili podat butyrát a propionát knockoutovaným myším, všimli si, že tento přístup vyváží účinek nedostatku NLRP12.
Vznikající terapeutické možnosti
Tyto výsledky jsou obzvláště povzbudivé; butyrát a propionát jsou již snadno dostupné jako doplňky.
Vědci mají navíc dobrý důvod se domnívat, že stejné reakce by probíhaly i u lidí - nejen u myší.
Je to proto, že další analýzy prováděné na vzorcích tukových buněk shromážděných od lidí s obezitou ukázaly, že čím vyšší je index tělesné hmotnosti (BMI) člověka, tím méně aktivní NLRP12 gen se zdá být.
"U myší jsme prokázali, že NLRP12 snižuje zánět ve střevech a v tukových tukových tkáních." I když je přímý kauzální účinek u lidí obtížně prokazatelný, naši spolupracovníci nám pomohli ukázat, že u jedinců, kteří jsou považováni za obézní, jsou snížené hladiny exprese NLRP12. “
Jenny P-Y Ting
