Kako protein djeluje s crijevnim bakterijama kako bi spriječio pretilost
Pretilost je povezana s višim razinama upale u tijelu, ali temeljni mehanizmi ostali su nejasni. Međutim, nedavno je tim istraživača naučio kako jedan protuupalni protein utječe na debljanje.
Studijski rad nedavno objavljen u časopisu Domaćin stanice i mikrobi kaže da NLRP12, protuupalni protein, štiti od pretilosti i inzulinske rezistencije kod miševa.
Studiju su proveli istraživači sa Sveučilišta Sjeverne Karoline na Chapel Hillu, zajedno s kolegama iz drugih istraživačkih institucija širom svijeta.
U svom radu istraživači također izvještavaju da NLRP12 gen - koji kodira istoimeni protuupalni protein - čini se nedovoljno aktivnim kod ljudi s pretilošću.
Također, NLRP12 aktivnost potiče rast određenih sojeva "dobrih" crijevnih bakterija, koji imaju dodatni zaštitni učinak protiv pretilosti i rezistencije na inzulin.
"Na pretilost utječe upala, a ne samo prejedanje i nedostatak vježbanja, a ova studija sugerira da smanjenje upale promiče 'dobre' bakterije koje mogu pomoći u održavanju zdrave težine", objašnjava viša autorica studije Jenny P-Y Ting.
Aktivnost gena utječe na upalu
U novoj studiji znanstvenici su željeli utvrditi kako se NLRP12 gen utjecao bi na vjerojatnost da osoba razvije pretilost.
Da bi to učinili, radili su s miševima koje su genetski napravili da ne eksprimiraju taj gen (nokautirani miševi). Ting i tim su nekoliko mjeseci hranili i nokaut miševe i redovite miševe prehranom s visokim udjelom masti.
Iako su miševi u obje skupine slijedili istu vrstu prehrane, nokautirani miševi lakše su akumulirali više masnoće i počeli pokazivati znakove rezistencije na inzulin, što sve ukazuje na razvoj pretilosti.
Također, miševi bez NLRP12 gen je pokazao veću upalu i u crijevima i na dijelovima njihovih tijela gdje su taložili masnoću.
Međutim, kako bi razumjeli kako se upala odnosi na debljanje, istraživači su poduzeli dodatni korak; premjestili su neke nokautirane miševe u drugu ustanovu i - kako bi spriječili širenje patogena - dali su miševima antibiotike.
"Primijetili smo da su miševi liječeni antibioticima udebljali manje nego miševi koji su boravili u starom pogonu", objašnjava koautorica studije Agnieszka Truax.
"To nas je navelo na sumnju da su crijevne bakterije uključene u promicanje pretilosti", nastavlja ona.
Crijevne bakterije mogu igrati ključnu ulogu
Ting i tim su zatim proučavali nokautirane miševe smještene u okolini bez bakterija i primijetili da se nisu udebljali.To je, zaključili su, bilo zato što na sustave životinja nije utjecalo bakterijsko djelovanje.
U ovom slučaju, činjenica da je miševima nedostajalo NLRP12 Čini se da gen ne utječe na njihovo debljanje, što upućuje na to da je izloženost određenim vrstama bakterija možda ključna za konačni razvoj pretilosti.
Istraživači su također primijetili još jednu zanimljivu činjenicu: nokautirani miševi koji su dijelili životni prostor sa zdravim glodavcima koji su to izražavali NLRP12 gen također nije stavio na višak kilograma.
To sugerira da su bili izloženi dobrim bakterijama kod kontrolnih miševa, koji su ih štitili od prekomjerne tjelesne težine.
Takva otkrića govore u kontekstu u kojem su studije pokazale da pretilost korelira s gubitkom bakterijske raznolikosti u crijevima.
U pretilosti, određeni sojevi bakterija suzbijaju se, što omogućava drugim bakterijama da se umnožavaju u odsutnosti konkurencije.
Opasnosti od bakterijskog gubitka
U novoj studiji istraživači su vidjeli one nokaut miševe kojima nije nedostajalo NLRP12 gen predstavio je značajan gubitak bakterijske raznolikosti.
U njihovom slučaju, prehrana bogata mastima uparen je s porastom upale olakšanim nedostatkom NLRP12 rezultirao visokom razinom bakterijske obitelji Erysipelotrichaceae. Istraživači su također otkrili da ove bakterije pogoršavaju štetu nanesenu prehranom s visokim udjelom masti.
Istodobno, nokautirani miševi izgubili su broj Lachnospiraceae, koja je vrsta dobrih crijevnih bakterija koja pomaže u suzbijanju upala i s kojima se natječe Erysipelotrichaceae, suzbijajući njihovo širenje.
Lachnospiraceae, objašnjavaju istraživači, čini se da također imaju zaštitni učinak protiv rezistencije na inzulin i pretilosti kod miševa.
"Sve upalne i metaboličke promjene koje smo vidjeli u NLRP12-Mokasti miševi tijekom prehrane s visokim udjelom masti u osnovi su bili obrnuti kad smo se opskrbili Lachnospiraceae", Objašnjava Truax.
Rezultati mogu dovesti do boljih načina rješavanja pretilosti, dodaju znanstvenici; Lachnospiraceae proizvode kratkolančane masne kiseline, vrstu molekule koja igra važnu ulogu u metaboličkim procesima. Dvije od njih su butirat i propionat, koji također posjeduju važna protuupalna svojstva.
Kad su istraživači pokušali primijeniti butirat i propionat nokautiranim miševima, primijetili su da je ovaj pristup uravnotežio učinak nedostatka NLRP12.
Terapijske mogućnosti u nastajanju
Ovi su rezultati posebno ohrabrujući; butirat i propionat već su dostupni kao dodaci.
Štoviše, znanstvenici imaju dobar razlog vjerovati da bi se iste reakcije odvijale i kod ljudi - ne samo kod miševa.
To je zato što su daljnje analize provedene na uzorcima masnih stanica prikupljenih od osoba s pretilošću pokazale da što je veći indeks tjelesne mase osobe (BMI), to je aktivniji NLRP12 čini se da je gen.
„Kod miševa smo pokazali da NLRP12 smanjuje upalu u crijevima i masnom masnom tkivu. Iako je izravni uzročni učinak teško pokazati na ljude, naši su nam suradnici pomogli pokazati da postoji smanjena razina ekspresije NLRP12 kod osoba koje se smatraju pretilim. "
Jenny P-Y Ting
