Prehranski sladkor lahko moti črevesno mikrobioto in povzroči presnovne zaplete

Prehranski sladkor lahko moti črevesno mikrobioto in povzroči presnovne zaplete

Študija, objavljena v reviji celica kaže, da prehranski sladkor poveča tveganje za presnovni sindrom z motenjem črevesne mikrobiote in zatiranjem zaščitnih celic T-pomožnic 17 (Th17).

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

ozadje

Prehrana z visoko vsebnostjo maščob poveča tveganje za sladkorno bolezen, debelost, srčno-žilne bolezni in presnovni sindrom. Čeprav vzročna povezava med dieto z visoko vsebnostjo maščob in presnovnim tveganjem ni povsem znana, obstaja domneva, da je črevesno vnetje, ki ga povzroča prehrana, lahko potencialni dejavnik.

Črevesni imunski sistem velja za vitalnega regulatorja presnovne homeostaze. Celice CD4 T so pomembni regulatorji črevesnega imunskega odziva na prehranske antigene. Študije so identificirale posebne tipe celic, ki imajo tako promotivne kot zaščitne učinke pri presnovnem sindromu. Ti tipi celic so celice Th17 in prirojene limfoidne celice tipa 3 (ILC3).

Črevesna mikrobiota ima ključno vlogo pri uravnavanju črevesnih imunskih odzivov, vključno s celicami Th17 in odzivi ILC3. Znano je, da spremembe v sestavi črevesne mikrobiote, ki jih povzroča prehrana z visoko vsebnostjo maščob, spodbujajo presnovni sindrom s spreminjanjem energetske presnove in imunskih odzivov.

V trenutni študiji so znanstveniki ugotovili povezavo med črevesnimi imunskimi odzivi, ki jih poganjajo mikrobiote, ter debelostjo in presnovnim sindromom, ki ju povzroča prehrana.

Učinki diete z visoko vsebnostjo maščob pri presnovnem sindromu

Primerjava imunskih odzivov, povzročenih s standardno dieto in dieto z visoko vsebnostjo maščob pri miših, je pokazala, da dieta z visoko vsebnostjo maščob povzroča simptome presnovnega sindroma, vključno s povečanjem telesne teže, insulinsko rezistenco in intoleranco za glukozo.

Kar zadeva črevesno imunost, je bilo ugotovljeno, da prehrana z visoko vsebnostjo maščob znatno zmanjša izražanje in delovanje celic Th17. Dieta je tudi zmanjšala izločanje interlevkina 17 (IL-17), citokina, ki ga proizvajajo celice Th17.

Mehansko gledano je prehrana z visoko vsebnostjo maščob povzročila hitro izgubo komenzalne mikrobiote, ki je odgovorna za indukcijo celic Th17. To je nato vodilo do znatnega izčrpanja celic Th17 pred razvojem presnovnega sindroma.

Nadaljnji poskusi so pokazali, da imajo celice Th17, inducirane s komenzalno mikrobioto, bistveno vlogo pri zagotavljanju zaščite, posredovane z mikrobioto, pred dieto z visoko vsebnostjo maščob in presnovnim sindromom.

Vpliv prehranskega sladkorja pri presnovnem sindromu

Tri glavne škodljive sestavine diete z visoko vsebnostjo maščob so odvečna maščoba, nizka vsebnost vlaknin in visoka vsebnost sladkorja. Med temi komponentami je bila visoka raven sladkorja opredeljena kot glavni vzrok debelosti in presnovnega sindroma zaradi prehrane.

Mehansko gledano je prehranski sladkor spodbujal rast Faecalibaculum rodentium na način, odvisen od ILC3. Prekomerna rast te po Gramu pozitivne bakterije je izpodrinila komenzalno črevesno mikrobioto, kar je povzročilo izčrpanost črevesnih komenzalnih celic Th17 in posledično s prehrano povzročeno indukcijo debelosti in presnovnega sindroma pri miših.

Rezultati pa so pokazali, da izločitev sladkorja iz prehrane ni dovolj za zaščito. Obnovitev izražanja in funkcionalnosti Th17 z imunoterapijami je potrebna tudi za zaščito miši pred presnovnimi zapleti, ki jih povzroča prehrana.

Th17 celično posredovana zaščita pred presnovnim sindromom

Absorpcija prehranskih lipidov s črevesnimi epitelnimi celicami je znan regulator presnovnega sindroma. Znano je, da citokin IL-17, ki ga izločajo celice Th17, ohranja celovitost črevesne pregrade z uravnavanjem epitelijskih celic.

Merjenje vsebnosti lipidov v različnih tkivih miši, hranjenih z dieto z visoko vsebnostjo maščob, je razkrilo, da črevesne epitelne celice absorbirajo manjšo količino prehranskih lipidov v prisotnosti celic Th17. Mehansko gledano je IL-17, ki ga izločajo celice Th-17, zaviral epitelno izražanje prenašalca maščobnih kislin CD36, kar je povzročilo zmanjšan privzem in absorpcijo lipidov s črevesnim epitelijem.

Študijski pomen

Študija zagotavlja interaktom prehranskih sestavin, črevesne mikrobiote in črevesnih imunskih celic, ki uravnavajo patofiziologijo presnovnih zapletov, ki jih povzroča prehrana z visoko vsebnostjo maščob, kot so debelost, sladkorna bolezen tipa 2 in presnovni sindrom.

Študija ugotavlja, da je prehranski sladkor glavna škodljiva sestavina diete z visoko vsebnostjo maščob za povečanje tveganja presnovnih motenj. Na podlagi dokazov so potrebne spremembe prehrane skupaj z imunskimi posegi, da se zagotovi popolna zaščita pred presnovnimi motnjami, ki jih povzroča prehrana.

Kot so omenili znanstveniki, se študija osredotoča le na zgodnje faze presnovnih sprememb, ki jih povzroča prehrana z visoko vsebnostjo maščob. Ker se črevesno vnetje, povzročeno s prehrano, ne pojavi v zgodnjih časovnih točkah, so potrebne prihodnje študije za dešifriranje dolgoročnih učinkov in zaščitnih mehanizmov celic Th17 pri sistemskih boleznih.

Referenca:

• 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