Cukor v strave môže narušiť črevnú mikroflóru a spôsobiť metabolické komplikácie

Cukor v strave môže narušiť črevnú mikroflóru a spôsobiť metabolické komplikácie

Štúdia publikovaná v časopise bunka ukazuje, že cukor v strave zvyšuje riziko metabolického syndrómu narušením črevnej mikroflóry a potlačením ochranných T pomocných 17 (Th17) buniek.

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

pozadia

Konzumácia stravy s vysokým obsahom tukov zvyšuje riziko cukrovky, obezity, kardiovaskulárnych ochorení a metabolického syndrómu. Hoci príčinná súvislosť medzi stravou s vysokým obsahom tukov a metabolickým rizikom nie je úplne známa, existuje hypotéza, že potenciálnym faktorom môže byť črevný zápal spôsobený stravou.

Črevný imunitný systém sa považuje za životne dôležitý regulátor metabolickej homeostázy. CD4 T bunky sú dôležitými regulátormi črevnej imunitnej odpovede na potravinové antigény. Štúdie identifikovali špecifické typy buniek, ktoré majú podporné aj ochranné účinky pri metabolickom syndróme. Tieto typy buniek sú bunky Th17 a vrodené lymfoidné bunky typu 3 (ILC3).

Črevná mikroflóra hrá rozhodujúcu úlohu pri regulácii črevných imunitných reakcií vrátane reakcií buniek Th17 a ILC3. Je známe, že zmeny v zložení črevnej mikroflóry spôsobené stravou s vysokým obsahom tukov podporujú metabolický syndróm zmenou energetického metabolizmu a imunitných reakcií.

V súčasnej štúdii vedci určili spojenie medzi črevnými imunitnými odpoveďami vyvolanými mikrobiotami a obezitou a metabolickým syndrómom vyvolaným stravou.

Účinky diéty s vysokým obsahom tukov pri metabolickom syndróme

Porovnanie imunitných reakcií vyvolaných štandardnou diétou a diétou s vysokým obsahom tukov u myší ukázalo, že diéta s vysokým obsahom tukov vyvoláva symptómy metabolického syndrómu, vrátane prírastku telesnej hmotnosti, inzulínovej rezistencie a intolerancie glukózy.

Čo sa týka črevnej imunity, zistilo sa, že diéta s vysokým obsahom tukov výrazne znižuje expresiu a funkčnosť buniek Th17. Diéta tiež znížila sekréciu interleukínu 17 (IL-17), cytokínu produkovaného Th17 bunkami.

Strava s vysokým obsahom tukov mechanicky spôsobila rýchlu stratu komenzálnej mikroflóry zodpovednej za indukciu buniek Th17. To následne viedlo k významnej deplécii Th17 buniek pred rozvojom metabolického syndrómu.

Ďalšie experimenty ukázali, že bunky Th17 indukované komenzálnou mikrobiotou zohrávajú zásadnú úlohu pri zabezpečovaní ochrany sprostredkovanej mikrobiotou proti diéte s vysokým obsahom tukov a metabolickému syndrómu.

Vplyv cukru v strave na metabolický syndróm

Tri hlavné škodlivé zložky stravy s vysokým obsahom tukov sú prebytok tuku, nízky obsah vlákniny a vysoký obsah cukru. Z týchto zložiek boli vysoké hladiny cukru identifikované ako hlavná príčina obezity vyvolanej diétou a metabolického syndrómu.

Mechanisticky, diétny cukor podporoval rast Faecalibaculum rodentium spôsobom závislým od ILC3. Premnoženie tejto grampozitívnej baktérie vytlačilo komenzálnu črevnú mikroflóru, čo viedlo k vyčerpaniu črevných komenzálnych buniek Th17 a následnej diétou indukovanej indukcii obezity a metabolického syndrómu u myší.

Výsledky však ukázali, že vylúčenie cukru zo stravy nestačí na zabezpečenie ochrany. Obnovenie expresie a funkčnosti Th17 prostredníctvom imunoterapie je tiež potrebné na ochranu myší pred metabolickými komplikáciami vyvolanými stravou.

Th17 bunkami sprostredkovaná ochrana pred metabolickým syndrómom

Absorpcia lipidov z potravy bunkami črevného epitelu je známym regulátorom metabolického syndrómu. Je známe, že cytokín IL-17, vylučovaný Th17 bunkami, udržiava integritu črevnej bariéry reguláciou epitelových buniek.

Meranie obsahu lipidov v rôznych tkanivách myší kŕmených stravou s vysokým obsahom tukov odhalilo, že črevné epitelové bunky absorbujú nižšie množstvo lipidov z potravy v prítomnosti buniek Th17. Mechanicky IL-17 vylučovaný Th-17 bunkami potláčal epitelovú expresiu transportéra mastných kyselín CD36, čo viedlo k zníženému vychytávaniu lipidov a absorpcii črevným epitelom.

Štúdium zmysel

Štúdia poskytuje interakciu zložiek stravy, črevnej mikrobioty a črevných imunitných buniek, ktoré regulujú patofyziológiu metabolických komplikácií vyvolaných stravou s vysokým obsahom tukov, ako je obezita, diabetes typu 2 a metabolický syndróm.

Štúdia identifikuje cukor v strave ako hlavnú škodlivú zložku stravy s vysokým obsahom tukov na zvýšenie rizika metabolických porúch. Na základe dôkazov sú potrebné úpravy stravy spolu s imunitnými zásahmi, aby sa zabezpečila úplná ochrana pred metabolickými poruchami spôsobenými diétou.

Ako uviedli vedci, štúdia sa zameriava len na skoré štádiá metabolických zmien vyvolaných stravou s vysokým obsahom tukov. Pretože črevný zápal vyvolaný stravou sa nevyskytuje v skorých časových bodoch, sú potrebné budúce štúdie na dešifrovanie dlhodobých účinkov a ochranných mechanizmov Th17 buniek pri systémových ochoreniach.

Referencia:

• 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