Как протеинът работи с чревните бактерии, за да предотврати затлъстяването
Затлъстяването е свързано с по-високи нива на възпаление в организма, но основните механизми остават неясни. Наскоро обаче екип от изследователи научи как един противовъзпалителен протеин влияе върху наддаването на тегло.
Изследване, публикувано наскоро в списанието Клетъчен домакин и микроб казва, че NLRP12, противовъзпалителен протеин, предпазва от затлъстяване и инсулинова резистентност при мишки.
Изследването е проведено от изследователи от Университета на Северна Каролина в Чапъл Хил, заедно с колеги от други изследователски институции по света.
В своя доклад изследователите също съобщават, че NLRP12 ген, който кодира противовъзпалителния протеин със същото име - изглежда недостатъчно активен при хора със затлъстяване.
Също, NLRP12 активността насърчава растежа на определени щамове „добри“ чревни бактерии, които имат допълнителен защитен ефект срещу затлъстяване и инсулинова резистентност.
„Затлъстяването се влияе от възпалението, а не само от преяждане и липса на упражнения и това проучване предполага, че намаляването на възпалението насърчава„ добрите “бактерии, които могат да помогнат за поддържане на здравословно тегло“, обяснява старшият автор на изследването Джени P-Y Ting.
Генната активност влияе върху възпалението
В новото проучване учените искаха да установят как NLRP12 генът би повлиял на вероятността човек да развие затлъстяване.
За целта те са работили с мишки, които са генетично конструирани, за да не експресират този ген (нокаутирани мишки). Тинг и екипът хранеха както нокаутиращите мишки, така и обикновените мишки с диета с високо съдържание на мазнини в продължение на няколко месеца.
Въпреки че мишките от двете групи спазват един и същ вид диета, нокаутираните мишки натрупват по-лесно мазнини и започват да показват признаци на инсулинова резистентност, които всички показват развитие на затлъстяване.
Също така, мишките без NLRP12 генът показва повече възпаление както в червата, така и в областите на телата им, където те отлагат мазнини.
За да разберат обаче как възпалението е свързано с напълняване, изследователите предприемат допълнителна стъпка; те преместиха част от нокаутираните мишки в друго съоръжение и - за да предотвратят разпространението на патогени - дадоха на мишките антибиотици.
„Забелязахме, че мишките, лекувани с антибиотици, са напълнявали по-малко от мишките, които са останали в старото съоръжение“, обяснява съавторът на изследването Агнешка Труакс.
„Това ни накара да подозираме, че чревните бактерии участват в насърчаването на затлъстяването“, продължава тя.
Чревните бактерии могат да играят ключова роля
След това Тинг и екипът проучиха нокаутиращи мишки, настанени в среда без бактерии, и забелязаха, че не напълняват.Това заключава, че системите на животните не са били повлияни от бактериалната активност.
В този случай фактът, че на мишките липсва NLRP12 изглежда, че генът не влияе върху наддаването на тегло, което предполага, че излагането на определени видове бактерии може да е от ключово значение за евентуалното развитие на затлъстяване.
Изследователите отбелязват и друг интересен факт: нокаутираните мишки, които споделят жизнено пространство със здрави гризачи, които наистина изразяват NLRP12 генът не е наложил и наднормено тегло.
Това предполага, че те са били изложени на добри бактерии от контролните мишки, които ги предпазват от наднормено тегло.
Подобни открития са показателни в контекста, в който проучванията показват, че затлъстяването корелира със загуба на бактериално разнообразие в червата.
При затлъстяване някои щамове бактерии се потискат, което позволява на други бактерии да се размножават при липса на конкуренция.
Опасностите от бактериална загуба
В новото проучване изследователите видяха, че нокаутиращите мишки, които нямат NLRP12 генът представлява значителна загуба на бактериално разнообразие.
В техния случай диетата с високо съдържание на мазнини се съчетава с нарастване на възпалението, улеснено от липсата на NLRP12 доведе до високи нива на бактериалното семейство Erysipelotrichaceae. Изследователите също установяват, че тези бактерии изострят щетите, причинени от диета с високо съдържание на мазнини.
В същото време нокаутираните мишки загубиха брой Lachnospiraceae, който е вид добри чревни бактерии, който помага за противодействие на възпалението и се конкурира с Erysipelotrichaceae, ограничавайки разпространението им.
Lachnospiraceae, обясняват изследователите, изглежда също има защитен ефект срещу инсулинова резистентност и затлъстяване при мишки.
„Всички възпалителни и метаболитни промени, които видяхме в NLRP12-нокаут мишки по време на диета с високо съдържание на мазнини бяха по същество обърнати, когато ние се снабдявахме Lachnospiraceae“, Обяснява Truax.
Резултатите могат да доведат до по-добри начини за справяне със затлъстяването, добавят учените; Lachnospiraceae произвеждат късоверижни мастни киселини, вид молекула, която играе важна роля в метаболитните процеси. Две от тях са бутират и пропионат, които притежават и важни противовъзпалителни свойства.
Когато изследователите се опитват да прилагат бутират и пропионат на нокаутиращи мишки, те забелязват, че този подход уравновесява ефекта от липсата на NLRP12.
Възникващи терапевтични възможности
Тези резултати са особено обнадеждаващи; бутират и пропионат вече са лесно достъпни като добавки.
Нещо повече, учените имат основателни причини да вярват, че същите реакции биха се случили и при хората - не само при мишките.
Това е така, защото по-нататъшните анализи, проведени върху проби от мастни клетки, събрани от хора със затлъстяване, показват, че колкото по-висок е индексът на телесна маса на човек (ИТМ), толкова по-малко активен е NLRP12 ген изглежда.
„При мишки показахме, че NLRP12 намалява възпалението в червата и мастните мастни тъкани. Въпреки че директен причинен ефект е трудно да се покаже при хората, нашите сътрудници ни помогнаха да покажем, че има намалени нива на експресия на NLRP12 при лица, които се считат за затлъстели. "
Джени P-Y Тинг
