Peles pētījums iesaka zarnu baktērijas ietekmēt Yo-Yo diētas rezultātus
Kā daudzi apstiprinās, diētu un svara zaudēšanu pavadošais smagais darbs un disciplīna var ātri tikt iznīcināta ar svara atsitienu. Aptaukošanās cilvēkiem dilemma var apdraudēt veselību.
Šī parādība ir pazīstama kā “atkārtota” vai “jo-jo” aptaukošanās, un cilvēkiem ar aptaukošanos lielākā daļa indivīdu ne tikai atjauno savu svaru pirms diētas, bet arī ar katru diētas ciklu iegūst lielāku svaru.
Katrā diētas un svara atgūšanas kārtā palielinās to ķermeņa tauku īpatsvars, līdz ar to palielinās arī metaboliskā sindroma izpausmju risks, ieskaitot pieaugušo diabētu, taukainas aknas un citas ar aptaukošanos saistītas slimības.
Jaunā pētījumā Veizmana Zinātnes institūta pētnieki ar pelēm ir parādījuši, ka zarnu mikrobiem - ko kopīgi sauc par zarnu mikro biomu - ir negaidīti svarīga loma saasinātā svara palielināšanās pēc diētas laikā.
Izmeklētāji uzskata, ka šo izplatīto parādību nākotnē var novērst vai ārstēt, mainot mikrobiomas sastāvu vai funkciju. Pētījums parādās Daba.
Pētnieku komandu vadīja Dr. Erans Elinavs no Imunoloģijas nodaļas un profesors Ērans Segals no Datorzinātņu un lietišķās matemātikas katedras. Pētnieki atklāja, ka pēc svara pieauguma un zaudēšanas cikla visas peles ķermeņa sistēmas pilnībā atjaunojās normālā stāvoklī, izņemot mikrobiomu. Aptuveni sešus mēnešus pēc svara zaudēšanas pelēm pēc aptaukošanās saglabājās patoloģiska “aptaukošanās” mikrobioma.
"Mēs esam parādījuši pelēm ar aptaukošanos, ka pēc veiksmīgas diētas un svara zaudēšanas mikrobioms saglabā iepriekšējās aptaukošanās" atmiņu "," saka Elinav.
"Šis noturīgais mikrobioms paātrināja svara atjaunošanos, kad peles atkal tika uzturētas ar augstu kaloriju diētu vai pārmērīgi daudz ēda regulāru pārtiku." Segals izstrādā: "Veicot detalizētu mikrobiomas funkcionālu analīzi, mēs esam izstrādājuši potenciālās terapeitiskās pieejas, lai mazinātu tā ietekmi uz svara atgūšanu."
Eksperimentu sērijā zinātnieki parādīja, ka “aptaukošanās” mikrobioma sastāvs bija galvenais paātrinātā svara pieauguma pēc diētas virzītājspēks. Piemēram, kad pētnieki noplicināja zarnu mikrobus pelēm, piešķirot tām plaša spektra antibiotikas, pārspīlētais svara pieaugums pēc diētas tika novērsts.
Citā eksperimentā, kad pelēm bez baktērijām (kurām pēc definīcijas nav atsevišķu mikrobiomu) tika ievadīti zarnu mikrobi no pelēm, kurām anamnēzē bija aptaukošanās, to svara pieaugums paātrinājās, barojot ar diētu ar augstu kaloriju daudzumu, salīdzinot ar pelēm bez baktērijām, kuras bija saņēmušas zarnu mikrobu implantu no pelēm, kurām anamnēzē nebija svara pieauguma.
Pēc tam zinātnieki izstrādāja mašīnmācīšanās algoritmu, kas balstīts uz simtiem individualizētu mikrobiomu parametru, kas veiksmīgi un precīzi paredzēja svara atgūšanas ātrumu katrā pelē, pamatojoties uz tā mikrobioma īpašībām pēc svara pieauguma un veiksmīgas diētas.
Genomisko un metabolisko pieeju kombinācija palīdzēja zinātniekiem identificēt divas molekulas, kas ietekmē mikrobiomas ietekmi uz svara atjaunošanu. Šīs molekulas, kas pieder pie organisko ķīmisko vielu, ko sauc par flavonoīdiem, klasei, kuras iegūst, ēdot noteiktus dārzeņus, ātri noārdās mikrobioma, kas notiek pēc diētas.
Straujais samazinājums izraisa šo molekulu līmeni pelēm pēc diētas, kas ir ievērojami zemāks nekā pelēm, kurām anamnēzē nav aptaukošanās.
Pētnieki atklāja, ka normālos apstākļos šie divi flavonoīdi veicina enerģijas patēriņu tauku metabolismā. Zems šo flavonoīdu līmenis svara riteņbraukšanā novērsa šo tauku iegūto enerģijas izdalīšanos, izraisot pelēm pēc diētas, kad tās atgriezās pie augstas kaloritātes diētas.
Visbeidzot, pētnieki izmantoja šīs atziņas, lai izstrādātu jaunas koncepcijas ārstēšanas metodes atkārtotai aptaukošanās ārstēšanai.
Pirmkārt, viņi iepriekš implantēja aptaukojušās peles ar zarnu mikrobiem no pelēm, kuras nekad nebija bijušas aptaukošanās. Šī fekālo mikrobiomu transplantācija izdzēsa aptaukošanās “atmiņu” šīm pelēm, kad tās atkārtoti pakļāva diētai ar augstu kaloriju daudzumu, novēršot pārmērīgu atkārtotu aptaukošanos.
Pēc tam zinātnieki izmantoja pieeju, kas, visticamāk, cilvēkiem nav vairāk iebilstama: peles pēc diētas papildināja ar flavonoīdiem, kas pievienoti dzeramajam ūdenim.
Tas viņu flavonoīdu līmeni un līdz ar to arī enerģijas patēriņu atgrieza normālā līmenī. Tā rezultātā, pat atgriežoties pie augstas kaloriju diētas, pelēm nebija paātrināta svara pieauguma.
Segals teica: “Mēs šo pieeju saucam par“ postbiotisku ”iejaukšanos. Atšķirībā no probiotikām, kas zarnās ieved noderīgus mikrobus, mēs neieviešam pašus mikrobus, bet gan vielas, kuras ietekmē mikrobioms, kas varētu izrādīties drošāki un efektīvāki. "
Atkārtota aptaukošanās ir plaša mēroga epidēmija visās šī vārda nozīmēs. "Aptaukošanās ietekmē gandrīz pusi no pasaules pieaugušo iedzīvotāju skaita, un tā cilvēkiem rada kopīgas dzīvībai bīstamas komplikācijas, piemēram, pieaugušo diabētu un sirds slimības," saka Elinavs.
"Ja tiek konstatēts, ka mūsu peļu pētījumu rezultāti ir piemērojami cilvēkiem, tie var palīdzēt diagnosticēt un ārstēt atkārtotu aptaukošanos, un tas, savukārt, var palīdzēt mazināt aptaukošanās epidēmiju."
Avots: Veizmana Zinātnes institūts
