Вражаюче нове дослідження вчених з Університету штату Юта описало, як погана імунна система може змінити склад мікробіома кишечника, що призводить до метаболічних захворювань та ожиріння. Продемонстровані в експериментах з мишами дослідження показують, що певні види бактерій кишечника можуть перешкоджати кишечнику поглинати жир, вказуючи на цікаві потенційні методи лікування ожиріння в майбутньому.
Розслідування виникло з несподіваного спостереження. Поточні експерименти на мишах, у яких не було гена під назвою MyD88, напрочуд призвели до того, що тварини набирали значну кількість ваги. Конкретний ген вивчався щодо його зв’язку з імунною функцією в кишечнику. Встановлено, що делеція цього гена призводить до зменшення вироблення антитіл до імуноглобуліну А (IgA) у кишечнику, але справжньою загадкою було те, як цей пов’язаний з кишечником імунний механізм призводив до метаболічних захворювань та ожиріння.
Гіпотеза полягала в тому, що кишкові бактерії відіграють якусь роль у модулюванні цієї взаємодії між імунною активністю та ожирінням. Очищення мікробіомів цих мишей, заблокованих MyD88, антибіотиками показало, що метаболізм тварин нормалізувався і став більш худим. Це стверджувало, що механізм, пов'язаний з мікробіомами, відіграє важливу роль, тому дослідники вирішили з'ясувати, які бактеріальні популяції можуть бути відповідальними.
Два важливі спостереження швидко потрапили в поле зору дослідників. Миші з ожирінням показали дуже малу кількість бактерій Clostridia, класу мікробів, що складається з декількох певних видів. З іншого боку, спостерігалося збільшення чисельності виду бактерій, який називається десульфовібріо.
Подальші дослідження на здорових мишах виявили сильний причинно-наслідковий зв'язок між цими кишковими бактеріальними видами та ожирінням. Здорові миші ожиріли, коли колонізувались із цим зміненим мікробним складом, і навпаки, коли Клостридії були повторно введені в миші, заблоковані MyD88, вони схудли і показали метаболічні поліпшення.
Дослідження показало, що бактерії Clostridia, здається, мають здатність регулювати гени, які спрямовують організм на засвоєння жирів з раціону. Навпаки, бактерії десульфовібрію блокують колостриальну колонізацію, тому, по суті, більша кількість десульфовібрію та менша кількість клостридій дорівнює більшому засвоєнню жиру з кишечника. І модуляцією цього делікатного мікробного балансу є імунна система.
Але як цей вражаючий обсяг досліджень на тваринах перекладається на людей?
Дослідники припускають, що первинні спостереження у людей із ожирінням виявили низький рівень клостридій. Імунна дисфункція спостерігалася також у людей, які страждають як ожирінням, так і діабетом типу 2. Все це свідчить про те, що нерозумно припускати гіпотезу про те, що механізм, розглянутий у цьому дослідженні, може стосуватися людей.
Джун Раунд, співстарший автор нового дослідження, визнає, що для досліджень ще зарано і що є багато інших питань, на які можна відповісти, наприклад, як саме Clostridia регулює експресію генів у кишечнику.
"Ми зіткнулися з відносно невивченим аспектом діабету 2 типу та ожирінням", - говорить Раунд. "Тепер, коли ми знайшли мінімальну кількість бактерій, відповідальних за цей ефект схуднення, ми маємо можливість по-справжньому зрозуміти, що роблять організми, і чи вони мають терапевтичну цінність".
Раунд каже, що кінцевою метою буде виділення молекул, які виділяються бактеріями, для створення ефекту проти ожиріння. Зосередження уваги на конкретному молекулярному механізмі може бути більш ефективним та послідовним терапевтичним варіантом, ніж просто введення пробіотиків Clostridia. Прямі мікробні зміни не спрацюють для всіх, каже Раунд, через широкий спектр факторів, що впливають на активність бактерій у різних людей.