Istraživači na Sveučilištu Utah He alth identificirali su specifičnu klasu bakterija iz crijeva koja sprječava da miševi postanu pretilost, sugerirajući da ti isti mikrobi mogu na sličan način kontrolirati težinu kod ljudi. Korisne bakterije, zvane Clostridia, dio su mikrobioma - zajedno bilijuni bakterija i drugih mikroorganizama koji nastanjuju crijeva.
Objavljeno online u časopisu Science 25. srpnja, studija pokazuje da zdravi miševi imaju puno Clostridije - klase od 20 do 30 bakterija - ali oni s oslabljenim imunološkim sustavom gube te mikrobe iz crijeva kako stare. Čak i kada se hrane zdravom prehranom, miševi neizbježno postaju debeli. Vraćanje ove klase mikroba ovim životinjama omogućilo im je da ostanu vitke.
June Round, dr. sc., izvanredni profesor patologije na U of U He alth, su-stariji je autor studije zajedno s docentom za istraživanje U of U He alth W. Zac Stephensom, dr. sc. Charisse Petersen, doktorica znanosti, u to vrijeme diplomirana studentica, vodila je istraživanje.
"Sada kada smo pronašli minimalne bakterije odgovorne za ovaj učinak mršavljenja, imamo potencijal da stvarno shvatimo što organizmi rade i imaju li terapeutsku vrijednost", kaže Round..
Rezultati ove studije već upućuju u tom smjeru. Petersen i suradnici otkrili su da Clostridia sprječava debljanje blokirajući sposobnost crijeva da apsorbira masnoće. Miševi eksperimentalno tretirani tako da su Clostridia jedine bakterije koje žive u njihovim crijevima bili su mršaviji s manje masti od miševa koji uopće nisu imali mikrobiom. Također su imali niže razine gena, CD36, koji regulira unos masnih kiselina u tijelo.
Ovi bi uvidi mogli dovesti do terapijskog pristupa, kaže Round, s prednostima u odnosu na fekalne transplantacije i probiotike koji se sada naširoko istražuju kao načini za obnavljanje zdrave mikrobiote. Terapeutici poput ovih, koji se temelje na prijenosu živog mikrobioma u crijeva, neće raditi za svakoga zbog razlika u prehrani i drugih čimbenika koji utječu na to da bakterije mogu preživjeti i napredovati.
Trenutna studija je otkrila da jedna ili više molekula koje proizvodi Clostridia sprječavaju crijeva da apsorbiraju masnoće. Sljedeći korak je izolirati ove molekule i dodatno opisati njihov rad kako bi se utvrdilo mogu li potaknuti usmjerene tretmane za pretilost, dijabetes tipa 2 i druge povezane metaboličke poremećaje.
"Ove su bakterije evoluirale kako bi živjele s nama i koristile nam", kaže Petersen. "Moramo puno naučiti od njih."
Dobra obrana je najbolji napad
Pronalazak miševa s kompromitovanim imunološkim sustavom nije mogao pomoći, a da ne postanu debeli, bilo je otkriće koje se gotovo nije dogodilo. Serendipity je doveo Petersena u laboratorij u pravo vrijeme kako bi vidio da su miševi genetski modificirani da nemaju myd88, gen središnji imunološki odgovor, "debeli kao palačinke". Pustila je glodavce da stare dulje nego inače, otkrivajući necijenjenu vezu između imuniteta i pretilosti.
Ipak, promatranje nije odgovorilo na pitanje zašto su životinje postale pretile.
Na temelju prethodnog istraživanja koje je provela u laboratoriju Round, sumnjala je da je mikrobiom uključen. Pomogla je pokazati da je jedna uloga imunološkog sustava održavanje ravnoteže među raznolikim nizom bakterija u crijevima. Oštećenje tjelesne obrane može uzrokovati da određene bakterijske vrste prevladaju nad drugima. Ponekad promjena negativno utječe na zdravlje.
Slijedeći sličnu logiku, Petersen i suradnici utvrdili su da pretilost uočena kod imunokompromitiranih miševa proizlazi iz neuspjeha obrambenog sustava tijela da na odgovarajući način prepozna bakterije. Ovi miševi su proizveli manje antitijela koja se obično zakače za mikrobiom poput projektila za traženje cilja. Ova promjena učinila je crijeva manje gostoljubivim za klostridiju, što je dovelo do veće apsorpcije masti i prekomjernog debljanja. S vremenom su miševi također razvili znakove dijabetesa tipa 2.
Round ističe da su istraživanja drugih pokazala da ljudima koji su pretili na sličan način nedostaje klostridija, što odražava situaciju kod ovih miševa. Postoje i neke naznake da ljudi koji su pretili ili imaju dijabetes tipa 2 mogu imati suboptimalan imunološki odgovor. Nadamo se da će razumijevanje ovih veza pružiti nove uvide u prevenciju i liječenje ovih sveprisutnih zdravstvenih stanja.
"Naišli smo na relativno neistražen aspekt dijabetesa tipa 2 i pretilosti", kaže Round. "Ovaj rad će otvoriti nova istraživanja o tome kako imunološki odgovor regulira mikrobiom i metaboličku bolest."
