Comunicat de presă original de la Universitatea din Carolina de Nord de la Chapel Hill

proteinele

Dr. Jenny Ting. Credit: UNC

Oamenii de știință de la Școala de Medicină UNC au descoperit că proteina antiinflamatoare NLRP12 ajută în mod normal la protejarea șoarecilor împotriva obezității și a rezistenței la insulină atunci când sunt hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi. Cercetătorii au raportat, de asemenea, că gena NLRP12 este subactivă la persoanele obeze, făcându-l o potențială țintă terapeutică pentru tratarea obezității și a diabetului, ambii factori de risc pentru bolile cardiovasculare și alte afecțiuni grave.

Studiul, publicat în Cell Host & Microbe, a arătat că efectul antiinflamator al NLRP12 promovează creșterea unei familii „bune” de bacterii care locuiesc în intestin, numite Lachnospiraceae, care produc molecule mici de butirat și propionat, care la rândul lor promovează sănătatea intestinului și protejează șoarecii împotriva obezității și a rezistenței la insulină.

„Obezitatea este influențată de inflamație, nu doar de supraalimentare și de lipsa de exerciții fizice, iar acest studiu sugerează că reducerea inflamației promovează bacterii„ bune ”care pot ajuta la menținerea unei greutăți sănătoase”, a declarat autorul principal al studiului, Jenny PY Ting, dr. William R Kenan, Jr. Distins profesor de genetică. „La șoareci, am arătat că NLRP12 reduce inflamația din intestin și din țesuturile adipoase. Deși un efect cauzal direct este dificil de arătat la oameni, colaboratorii noștri ne-au ajutat să arătăm că există niveluri reduse de expresie a NLRP12 la indivizii care sunt considerați obezi. ”

La om, NLRP12 este produs de mai multe tipuri de celule imune și pare să funcționeze ca o frână a inflamației excesive. Ting și colegii din ultimii ani au publicat studii care arată că șoarecii lipsiți de gena Nlrp12 sunt extrem de sensibili la inflamații excesive, incluzând inflamația experimentală a colonului (colită) și cancerul de colon asociat.

În ultimii ani, cercetătorii au găsit dovezi că inflamația din intestin și în care se depune grăsime favorizează obezitatea. Aproximativ 40% dintre adulți și 20% dintre copii și adolescenți cu vârsta cuprinsă între 2 și 19 ani în Statele Unite sunt considerați obezi, potrivit estimărilor recente ale guvernului. A fi obez sau chiar supraponderal poate duce la o serie de alte afecțiuni, inclusiv boli de inimă, accident vascular cerebral, cancer și diabet. Ting și colegii din acest studiu au încercat, prin urmare, să stabilească dacă șoarecii lipsiți de gena Nlrp12 sunt mai susceptibili la obezitate. Constatările au arătat că sunt.

Oamenii de știință au hrănit șoareci cărora le lipsea gena Nlrp12 (șoareci Nlrp12-knockout) și șoareci obișnuiți cu o dietă bogată în grăsimi timp de câteva luni. Șoarecii Nlrp12-knockout au mâncat și au băut nu mai mult decât verii lor sănătoși, dar au acumulat mult mai multe grăsimi și au devenit mai grei. Șoarecii knockout au prezentat, de asemenea, semne de rezistență la insulină, ceea ce implică o capacitate redusă de a elimina glucoza din sânge și tinde să urmeze dezvoltarea obezității.

Absența Nlrp12 la acești șoareci a dus la semne crescute de inflamație în intestin și în depozitele de grăsime, dar nu a fost clar cum acest lucru a condus la creșterea în greutate suplimentară până când cercetătorii nu au mutat animalele dintr-o unitate în alta. În urma protocoalelor standard de siguranță pentru a preveni răspândirea bolii, cercetătorii au administrat șoarecii cu antibiotice înainte de mutare.

„Am observat că șoarecii tratați cu antibiotice au câștigat mai puțină greutate decât șoarecii care au rămas în vechea unitate”, a spus co-autorul studiului Agnieszka Truax, dr., Cercetător postdoctoral în laboratorul Ting în timpul studiului. „Acest lucru ne-a determinat să bănuim că bacteriile intestinale au fost implicate în promovarea obezității”.

Testele suplimentare au arătat că atunci când șoarecii Nlrp12-knockout au fost păstrați într-o stare fără bacterii, șoarecii nu s-au îngrășat deoarece nu existau bacterii. Deficiența de Nlrp12 nu a contat la fel de mult. Acest lucru a sugerat că bacteriile „rele” au determinat creșterea excesivă în greutate în timpul unei diete bogate în grăsimi.

În mod remarcabil, șoarecii knockout au fost, de asemenea, protejați de creșterea excesivă în greutate atunci când au fost co-adăpostiți cu șoareci de control, sugerând că bacteriile „bune” de la șoarecii de control pătrundeau în ei și ajută la protejarea lor.

Oamenii de știință au știut că dietele bogate în grăsimi, în comparație cu dietele cu conținut scăzut de grăsimi, tind să reducă diversitatea speciilor bacteriene din intestin prin suprimarea unor specii și permiterea câtorva altele să prolifereze anormal. Cercetătorii UNC au confirmat acest lucru la șoarecii lor cu conținut ridicat de grăsimi și au observat că pierderea diversității bacteriene a fost mult mai gravă la șoarecii Nlrp12-knockout.

Experimentele au sugerat că inflamația cauzată de o dietă bogată în grăsimi și agravată de absența NLRP12 a fost o cauză majoră a acestei schimbări. Uciderea speciilor bacteriene rivale a permis o creștere bruscă a nivelurilor unei familii de bacterii numite Erysipelotrichaceae. Acești microbi au devenit mai proeminenți, pe măsură ce inflamația intestinală s-a agravat și a agravat creșterea în greutate de la o dietă bogată în grăsimi, atunci când a fost pusă în curajul șoarecilor fără germeni.

În schimb, familia de bacterii Lachnospiraceae, care tindea să moară la șoarecii hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi, părea a fi extrem de benefică. Cercetatorii au hranit Lachnospiraceae la soareci Nlrp12-knockout inainte si in timpul a trei saptamani de alimentatie bogata in grasimi si au descoperit ca aceste bacterii „bune” au redus inflamatia intestinului, au eliminat hegemonia Erysipelotrichaceae nocive si au promovat o mai mare diversitate bacteriana. Lachnospiraceae a protejat, de asemenea, în mod semnificativ animalele împotriva obezității și a rezistenței la insulină asociate.

Toate modificarile inflamatorii si metabolice pe care le-am vazut la soareci Nlrp12-knockout in timpul unei diete bogate in grasimi au fost in esenta inversate atunci cand am re-furnizat Lachnospiraceae, Truax a spus.

Lachnospiraceae conțin enzime care transformă carbohidrații și fibrele în molecule mici numite acizi grași cu lanț scurt (SCFA). Oamenii de știință au observat că în special două, butiratul și propionatul, au apărut în abundență semnificativ mai mare atunci când nivelurile de Lachnospiracea au crescut. Se știe că butiratul și propionatul au proprietăți antiinflamatorii care promovează sănătatea intestinului. Echipa UNC a hrănit aceste SCFA la șoarecii Nlrp12-knockout și a constatat că SCFA-urile au protejat animalele de absența Nlrp12 la fel de bine ca Lachnospiraceae.

Butiratul, propionatul și alte SCFA sunt deja disponibile pe scară largă ca suplimente de sănătate. Dar sunt aceste rezultate la șoareci relevante pentru oameni? Un test suplimentar a sugerat că sunt. Oamenii de știință colaboratori, Mihai Netea, MD, dr. Și Rinke Stienstra, dr., De la Centrul Medical al Universității Radboud din Olanda au examinat celulele grase de la pacienții obezi umani și au observat că cu cât este mai mare măsura obezității - indicele de masă corporală - cu atât este mai mică a genei NLRP12 a avut tendința de a fi.

Astfel, tratarea persoanelor cu bacterii „bune” sau a SCFA-urilor benefice pe care le produc ar putea fi într-o zi o strategie relativ ieftină pentru combaterea obezității, precum și a diabetului și a altor condiții determinate de obezitate. Ting și colegii intenționează să își continue investigațiile în această direcție.

Acest articol a fost publicat din materiale furnizate de Universitatea din Carolina de Nord de la Chapel Hill. Notă: este posibil ca materialul să fi fost editat pentru durată și conținut. Pentru informații suplimentare, vă rugăm să contactați sursa citată.