Jak mikrobiota jelitowa wpływa na otyłość?

30 listopada 2020 roku zakończył się trwający blisko 2 lata projekt miVaO realizowany ze środków Unii Europejskiej. Celem projektu było zbadanie wpływu mikrobioty jelitowej na otyłość, co w przyszłości mogłoby stać się przyczynkiem do opracowania skutecznych metod walki z tą chorobą cywilizacyjną uznawaną już za problem o charakterze globalnym. Do jakich wniosków doszli badacze? Czy kluczem do ujarzmienia nadmiernego apetytu jest lepsze poznanie relacji na linii jelito – mózg? Sprawdzamy to w dzisiejszym artykule.

Jak mikrobiota jelitowa komunikuje się z naszym mózgiem?

Już wcześniej ustalono, że komunikacja ta odbywa się w dwóch kierunkach. Umożliwiają ją dośrodkowe nerwy błędne, których zakończenia wykazują czułość na różnego rodzaju bodźce pokarmowe. Sygnały przesyłane przez włókna aferentne przesyłane są następnie do podwzgórza, co ma bezpośredni wpływ na odczuwanie przez nas głodu oraz sytości. Wiadomo również, że mikrobiota jelitowa oddziałuje na bilans energetyczny na kilka sposobów, co z kolei przekłada się na procesy akumulacji tkanki tłuszczowej.

Zespół badaczy skupionych wokół projektu miVaO postanowił przyjrzeć się tym relacjom znacznie bliżej – naukowcy chcieli ustalić nie tylko, jak mikrobiota jelitowa wpływa na otyłość, ale zależało im również na ustaleniu, które z mikrobów zamieszkujących jelita w najważniejszym stopniu odpowiadają za prawidłowe funkcjonowanie metabolizmu energetycznego w organizmie. W tym celu przeprowadzono szeroko zakrojone badania z wykorzystaniem myszy.

Otyłość u myszy – jakie czynniki mikrobiologiczne mają na nią znaczący wpływ?

Badania oparto na mysich modelach otyłości indukowanej dietą. Oznacza to ni mniej, ni więcej, że podawano myszom określony pokarm w takich ilościach, aby wywołać pożądany przyrost masy ciała. Przygotowany model charakteryzował się tym, że nie posiadał neuronów, które odpowiadają za ekspresję kanałów sodowych NaV1.8. Pozwoliło to ustalić, że mikrobiota jelitowa – a ściślej rzecz ujmując jedna z tworzących ją bakterii (Holdemanella biformis) – może mieć jeszcze większy wpływ niż wcześniej zakładano. W badanym modelu bakteria przyczyniła się do poprawy tolerancji glukozy oraz peptydu GLP-1, co daje nadzieję np. na opracowanie nowych metod walki z cukrzycą, która często idzie w parze z nadmierną masą ciała.

Ustalono również, że brak neuronów odpowiedzialnych za ekspresję wspomnianych wyżej kanałów może prowadzić do polepszenia poszczególnych parametrów metabolizmu pod warunkiem stosowania niskoenergetycznej diety. Co ciekawe, odmienne wyniki zaobserwowano w przypadku modeli mysich o różnej płci. Podczas gdy u samców brak NaV1 rzeczywiście sprawił, że myszy wykazywały pewną odporność na otyłość, samiczki jedynie lepiej tolerowały glukozę.

Najważniejsze wnioski z badań prowadzonych w ramach projektu miVaO i plany na przyszłość

Badania wpływu mikrobioty jelitowej na otyłość pozwoliły naukowcom upewnić się, że neurony aferentne wydzielające kanały sodowe NaV1.8 odgrywają kluczową rolę w wielu procesach kontrolnych: zarówno tych dotyczących spichrzania lipidów i pobierania substancji odżywczych, jak i procesów mających bezpośredni związek z modulowaniem przez mikrobiotę jelitową odpowiedzi immunologicznej czy tolerancją glukozy. Badacze potwierdzili ponadto, że to limfocyty T regulatorowe wspierane przez pomocnicze komórki T 17 stoją na straży właściwej równowagi energetycznej organizmu.

Wnioski te pozwoliły wysnuć naukowcom hipotezę, że mikrobiota jelitowa w znacznie większym stopniu wpływa na otyłość, niż dotąd myśleliśmy. Tworzące ją bakterię przyczyniają się bowiem w odpowiedzi na dostarczenie pokarmu do zmiany profilu bodźców pokarmowych, co komunikowane jest mózgowi za pośrednictwem neuronów eksprymujących NaV1.8. To zaś skutkuje, w zależności oczywiście od stanu odżywienia danego organizmu, nie tylko zahamowaniem apetytu, ale również m.in. wysłaniem do mózgu właściwej odpowiedzi immunologicznej przez jelitowy układ odpornościowy.

Projekt miVaO daje nadzieję, że w przyszłości uda stworzyć się skuteczne metody leczenia otyłości w oparciu o precyzyjne ingerencje w mikrobiotę jelitową. Zachęcamy do dalszego śledzenia naszego bloga, jeżeli ukażą się nowe badania w tym temacie, na pewno nie omieszkamy nieco o nich opowiedzieć!