Cukr ve stravě může narušit střevní mikroflóru a způsobit metabolické komplikace

Cukr ve stravě může narušit střevní mikroflóru a způsobit metabolické komplikace

Studie zveřejněná v časopise buňka ukazuje, že cukr ve stravě zvyšuje riziko metabolického syndromu narušením střevní mikroflóry a potlačením ochranných T pomocných 17 (Th17) buněk.

Lernen: Ein durch Nahrungszucker verursachtes Ungleichgewicht der Mikrobiota stört den immunvermittelten Schutz vor dem metabolischen Syndrom. Bildnachweis: Alpha Tauri 3D Graphics/Shutterstock

pozadí

Konzumace stravy s vysokým obsahem tuků zvyšuje riziko cukrovky, obezity, kardiovaskulárních onemocnění a metabolického syndromu. Ačkoli příčinný vztah mezi dietou s vysokým obsahem tuků a metabolickým rizikem není zcela znám, byla vyslovena hypotéza, že potenciálním faktorem může být střevní zánět vyvolaný dietou.

Střevní imunitní systém je považován za zásadní regulátor metabolické homeostázy. CD4 T buňky jsou důležitými regulátory střevní imunitní odpovědi na dietní antigeny. Studie identifikovaly specifické typy buněk, které mají u metabolického syndromu jak podpůrné, tak ochranné účinky. Tyto buněčné typy jsou Th17 buňky a vrozené lymfoidní buňky typu 3 (ILC3).

Střevní mikroflóra hraje kritickou roli při regulaci střevních imunitních reakcí, včetně reakcí Th17 buněk a ILC3. Je známo, že změny ve složení střevní mikroflóry způsobené stravou s vysokým obsahem tuků podporují metabolický syndrom změnou energetického metabolismu a imunitních reakcí.

V současné studii vědci určili souvislost mezi střevními imunitními reakcemi řízenými mikrobiotou a dietou vyvolanou obezitou a metabolickým syndromem.

Účinky vysokotučné diety u metabolického syndromu

Srovnání imunitních odpovědí vyvolaných standardní stravou a dietou s vysokým obsahem tuků u myší ukázalo, že dieta s vysokým obsahem tuků vyvolává příznaky metabolického syndromu, včetně nárůstu tělesné hmotnosti, inzulínové rezistence a intolerance glukózy.

Pokud jde o střevní imunitu, bylo zjištěno, že dieta s vysokým obsahem tuků významně snižuje expresi a funkčnost buněk Th17. Dieta také snížila sekreci interleukinu 17 (IL-17), cytokinu produkovaného Th17 buňkami.

Strava s vysokým obsahem tuku mechanicky způsobila rychlou ztrátu komenzální mikroflóry odpovědné za indukci buněk Th17. To následně vedlo k významné depleci Th17 buněk před rozvojem metabolického syndromu.

Další experimenty ukázaly, že buňky Th17 indukované komenzální mikrobiotou hrají zásadní roli při zajišťování ochrany zprostředkované mikrobiotou proti dietě s vysokým obsahem tuků a metabolickému syndromu.

Vliv cukru ve stravě na metabolický syndrom

Třemi hlavními škodlivými složkami stravy s vysokým obsahem tuků jsou přebytek tuku, nízký obsah vlákniny a vysoký obsah cukru. Z těchto složek byly vysoké hladiny cukru identifikovány jako hlavní příčina dietou vyvolané obezity a metabolického syndromu.

Potravinový cukr mechanicky podporoval růst Faecalibaculum rodentium způsobem závislým na ILC3. Přemnožení této grampozitivní bakterie vytlačilo komenzální střevní mikrobiotu, což vedlo k vyčerpání střevních komenzálních Th17 buněk a následné dietou indukované indukci obezity a metabolického syndromu u myší.

Výsledky však ukázaly, že vyloučení cukru z jídelníčku k zajištění ochrany nestačí. Obnovení exprese a funkčnosti Th17 pomocí imunoterapie je také nutné k ochraně myší před metabolickými komplikacemi vyvolanými dietou.

Th17 buňkami zprostředkovaná ochrana proti metabolickému syndromu

Absorpce dietních lipidů buňkami střevního epitelu je známým regulátorem metabolického syndromu. Je známo, že cytokin IL-17 secernovaný Th17 buňkami udržuje integritu střevní bariéry regulací epiteliálních buněk.

Měření obsahu lipidů v různých tkáních myší krmených stravou s vysokým obsahem tuku odhalilo, že střevní epiteliální buňky absorbují nižší množství lipidů z potravy v přítomnosti buněk Th17. Mechanicky IL-17 vylučovaný Th-17 buňkami potlačoval epiteliální expresi přenašeče mastných kyselin CD36, což mělo za následek snížené vychytávání lipidů a absorpci střevním epitelem.

Studijní význam

Studie poskytuje interaktom složek stravy, střevní mikrobioty a střevních imunitních buněk, které regulují patofyziologii metabolických komplikací vyvolaných dietou s vysokým obsahem tuků, jako je obezita, diabetes 2. typu a metabolický syndrom.

Studie identifikuje cukr ve stravě jako hlavní škodlivou složku stravy s vysokým obsahem tuků pro zvýšení rizika metabolických poruch. Na základě důkazů jsou k zajištění úplné ochrany proti metabolickým poruchám způsobeným dietou nutné úpravy stravy spolu s imunitními zásahy.

Jak uvedli vědci, studie se zaměřuje pouze na raná stádia metabolických změn vyvolaných stravou s vysokým obsahem tuků. Vzhledem k tomu, že střevní zánět vyvolaný dietou se nevyskytuje v časných okamžicích, jsou zapotřebí budoucí studie k dešifrování dlouhodobých účinků a ochranných mechanismů Th17 buněk u systémových onemocnění.

Odkaz:

• Kawano Y. (2022). Ein durch Nahrungszucker verursachtes Ungleichgewicht der Mikrobiota stört den immunvermittelten Schutz vor dem metabolischen Syndrom. Zelle. doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.08.005 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0092867422009928?dgcid=author