Studie na myších navrhuje, aby střevní bakterie ovlivnily výsledky yo-yo stravy

Jak mnozí potvrdí, tvrdá práce a disciplína doprovázející stravu a hubnutí mohou být rychle odstraněny odskokem hmotnosti. U obézních lidí může být dilema zdraví škodlivé.

Tento fenomén je znám jako „opakující se“ nebo „jo-jo“ obezita a u obézních lidí se drtivá většina jedinců nejen odrazí od hmotnosti před dietou, ale také přibírá na váze s každým dietním cyklem.

Během každého kola opětovné diety a přibývání na váze se zvyšuje jejich podíl tělesného tuku a zvyšuje se také riziko vzniku projevů metabolického syndromu, včetně cukrovky začínající u dospělých, tučných jater a dalších onemocnění souvisejících s obezitou.

V nové studii vědci z Weizmann Institute of Science prokázali na myších, že střevní mikroby - souhrnně nazývané střevní mikrobiomy - hrají nečekaně důležitou roli při exacerbaci přírůstku hmotnosti po dietě.

Vyšetřovatelé se domnívají, že tomuto společnému jevu lze v budoucnu předcházet nebo jej léčit změnou složení nebo funkce mikrobiomu. Studie se objeví v Příroda.

Výzkumný tým vedl Dr. Eran Elinav z oddělení imunologie a profesor Eran Segal z oddělení výpočetní techniky a aplikované matematiky. Vyšetřovatelé zjistili, že po cyklu přibývání a snižování hmotnosti se všechny tělesné systémy myší úplně vrátily do normálu - kromě mikrobiomu. Asi šest měsíců po hubnutí si post-obézní myši udržely abnormální „obézní“ mikrobiom.

"Ukázali jsme na obézních myších, že po úspěšné dietě a hubnutí si mikrobiom uchovává" vzpomínku "na předchozí obezitu," říká Elinav.

"Tento perzistentní mikrobiom urychlil opětovné přibývání na váze, když byly myši vráceny zpět na kalorickou stravu nebo konzumovaly pravidelné jídlo v nadměrném množství." Segal upřesňuje: „Provedením podrobné funkční analýzy mikrobiomu jsme vyvinuli potenciální terapeutické přístupy ke zmírnění jeho dopadu na opětovné získání hmotnosti.“

V sérii experimentů vědci prokázali, že složení „obézního“ mikrobiomu bylo hlavní hnací silou zrychleného přírůstku hmotnosti po dietě. Například když vědci vyčerpali střevní mikroby u myší tím, že jim dávali širokospektrální antibiotika, byl nadměrný přírůstek hmotnosti po dietě eliminován.

V dalším experimentu, kdy byly střevní mikroby z myší s anamnézou obezity zavedeny do mikrobů bez zárodků (které podle definice nenesou žádný vlastní mikrobiom), byl jejich přírůstek hmotnosti zrychlen při krmení vysoce kalorickou stravou ve srovnání myším bez zárodků, které dostaly implantát střevních mikrobů od myší bez anamnézy přírůstku hmotnosti.

Vědci dále vyvinuli algoritmus strojového učení založený na stovkách individualizovaných parametrů mikrobiomu, který úspěšně a přesně předpovídal míru opětovného přibývání na váze u každé myši na základě charakteristik jejího mikrobiomu po zvýšení tělesné hmotnosti a úspěšné dietě.

Kombinace genomových a metabolických přístupů pomohla vědcům identifikovat dvě molekuly, které ovlivňují vliv mikrobiomu na opětovné získání hmotnosti. Tyto molekuly - patřící do třídy organických chemikálií nazývaných flavonoidy, které se získávají konzumací určité zeleniny - jsou rychle degradovány mikrobiomem „po dietě“.

Rychlé snížení způsobuje, že hladiny těchto molekul u myší po dietě jsou významně nižší než u myší bez obezity v anamnéze.

Vědci zjistili, že za normálních okolností tyto dva flavonoidy podporují výdej energie během metabolismu tuků. Nízké hladiny těchto flavonoidů v cyklování váhy zabraňovaly uvolňování energie z tuku, což způsobilo, že myši po dietě hromadily nadbytečný tuk, když se vrátily k vysoce kalorické stravě.

Nakonec vědci využili tyto poznatky k vývoji nových způsobů léčby opakující se obezity na základě konceptu.

Nejprve implantovali dříve obézní myši střevním mikrobům z myší, které nikdy nebyly obézní. Tato transplantace fekálního mikrobiomu vymazala „paměť“ obezity u těchto myší, když byly znovu vystaveny vysokokalorické stravě, čímž se zabránilo nadměrné opakující se obezitě.

Vědci dále použili přístup, který bude pro člověka pravděpodobně nezávadnější: Doplnili myši po dietě flavonoidy přidanými do jejich pitné vody.

Tím se jejich hladiny flavonoidů, a tím i energetický výdej, vrátily na normální úroveň. Výsledkem bylo, že ani po návratu k vysoce kalorické stravě myši nezaznamenaly zrychlené přibývání na váze.

Segal řekl: „Tento přístup nazýváme„ postbiotickým “zásahem. Na rozdíl od probiotik, která zavádějí užitečné mikroby do střev, nezavádíme samotné mikroby, ale látky ovlivněné mikrobiomem, které by se mohly ukázat jako bezpečnější a účinnější. “

Opakovaná obezita je epidemií obrovských rozměrů ve všech významech slova. „Obezita postihuje téměř polovinu dospělé populace světa a předurčuje lidi k běžným život ohrožujícím komplikacím, jako je cukrovka u dospělých a srdeční choroby,“ říká Elinav.

"Pokud se zjistí, že výsledky našich studií na myších jsou použitelné na člověka, mohou pomoci diagnostikovat a léčit opakující se obezitu a to zase může pomoci zmírnit epidemii obezity."

Zdroj: Weizmann Institute of Science