كيف يعمل البروتين مع بكتيريا الأمعاء للوقاية من السمنة
ترتبط السمنة بمستويات أعلى من الالتهاب في الجسم ، لكن الآليات الأساسية ظلت غير واضحة. ومع ذلك ، فقد تعلم فريق من الباحثين مؤخرًا كيف يؤثر أحد البروتينات المضادة للالتهابات على زيادة الوزن.
ورقة دراسية نشرت مؤخرا في المجلة مضيف الخلية والميكروب يقول أن NLRP12 ، وهو بروتين مضاد للالتهابات ، يحمي من السمنة ومقاومة الأنسولين في الفئران.
أجرى الدراسة باحثون من جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل ، إلى جانب زملاء من مؤسسات بحثية أخرى في جميع أنحاء العالم.
في ورقتهم ، ذكر الباحثون أيضًا أن NLRP12 الجين - الذي يشفر البروتين المضاد للالتهابات الذي يحمل نفس الاسم - يبدو أنه غير نشط لدى الأشخاص المصابين بالسمنة.
أيضا، NLRP12 يعزز النشاط نمو سلالات معينة من بكتيريا الأمعاء "الجيدة" ، والتي لها تأثير وقائي إضافي ضد السمنة ومقاومة الأنسولين.
تشرح كبيرة مؤلفة الدراسة Jenny P-Y Ting: "تتأثر السمنة بالالتهاب ، وليس فقط بسبب الإفراط في تناول الطعام وقلة ممارسة الرياضة ، وتشير هذه الدراسة إلى أن تقليل الالتهاب يعزز البكتيريا" الجيدة "التي يمكن أن تساعد في الحفاظ على وزن صحي".
يؤثر نشاط الجينات على الالتهاب
في الدراسة الجديدة ، أراد العلماء تحديد كيفية عمل ملف NLRP12 يؤثر الجين على احتمالية إصابة الشخص بالسمنة.
للقيام بذلك ، عملوا مع الفئران التي تم تعديلها وراثيًا حتى لا تعبر عن هذا الجين (الفئران المنبوذة). قام تينج وفريقه بإطعام كل من الفئران المصابة بالضربة القاضية والفئران العادية بنظام غذائي عالي الدهون لعدة أشهر.
على الرغم من أن الفئران في كلتا المجموعتين اتبعت نفس النوع من النظام الغذائي ، فقد تراكمت لدى الفئران التي خرجت قاضية من الدهون بسهولة أكبر وبدأت تظهر عليها علامات مقاومة الأنسولين ، والتي تشير جميعها إلى تطور السمنة.
أيضا ، الفئران بدون NLRP12 أظهر الجين مزيدًا من الالتهابات في كل من الأمعاء وفي مناطق أجسامهم حيث قاموا بترسيب الدهون.
ومع ذلك ، من أجل فهم كيفية ارتباط الالتهاب بزيادة الوزن ، اتخذ الباحثون خطوة إضافية ؛ لقد قاموا بنقل بعض الفئران التي خرجت منها ضربة قاضية إلى منشأة مختلفة - ولمنع انتشار مسببات الأمراض - أعطوا الفئران مضادات حيوية.
"لقد لاحظنا أن الفئران التي عولجت بالمضادات الحيوية اكتسبت وزنًا أقل من الفئران التي بقيت في المنشأة القديمة" ، تشرح المؤلفة المشاركة في الدراسة Agnieszka Truax.
وتتابع قائلة: "قادنا ذلك إلى الشك في أن بكتيريا الأمعاء لها دور في تعزيز السمنة".
قد تلعب بكتيريا الأمعاء دورًا رئيسيًا
ثم درس تينغ وفريقه الفئران التي خرجت من دائرة المغلوب في بيئة خالية من البكتيريا ولاحظوا أنها لم تكتسب وزنًا. واستنتجوا أن هذا يرجع إلى أن أنظمة الحيوانات لم تتأثر بالنشاط البكتيري.
في هذه الحالة ، حقيقة أن الفئران تفتقر إلى NLRP12 لا يبدو أن الجين يؤثر على زيادة الوزن ، مما يشير إلى أن التعرض لأنواع معينة من البكتيريا قد يكون مفتاح التطور النهائي للسمنة.
لاحظ الباحثون أيضًا حقيقة أخرى مثيرة للاهتمام ، وهي أن الفئران التي خرجت من مكانها تشترك في مساحة معيشية مع القوارض السليمة التي عبرت بالفعل عن NLRP12 الجين لم يكتسب الوزن الزائد أيضًا.
يشير هذا إلى أنهم تعرضوا لبكتيريا جيدة من الفئران الضابطة ، مما أدى إلى حمايتهم من زيادة الوزن.
تظهر مثل هذه النتائج في السياق الذي أظهرت فيه الدراسات أن السمنة ترتبط بفقدان التنوع البكتيري في الأمعاء.
في السمنة ، يتم قمع سلالات معينة من البكتيريا ، مما يسمح للبكتيريا الأخرى بالتكاثر في غياب المنافسة.
مخاطر فقدان البكتيريا
في الدراسة الجديدة ، رأى الباحثون أن الفئران التي خرجت قاضية تفتقر إلى NLRP12 قدم الجين خسارة كبيرة في التنوع البكتيري.
في حالتهم ، فإن اتباع نظام غذائي عالي الدهون يقترن مع ارتفاع في الالتهاب يسهله نقص NLRP12 نتج عنها مستويات عالية من الفصيلة البكتيرية Erysipelotrichaceae. ووجد الباحثون أيضًا أن هذه البكتيريا تؤدي إلى تفاقم الضرر الناجم عن اتباع نظام غذائي غني بالدهون.
في الوقت نفسه ، فقدت الفئران بالضربة القاضية أعدادًا من Lachnospiraceae، وهو نوع من بكتيريا الأمعاء الجيدة التي تساعد على مواجهة الالتهاب ومنافسة Erysipelotrichaceaeوالحد من انتشارها.
Lachnospiraceaeوأوضح الباحثون أنه يبدو أيضًا أن له تأثير وقائي ضد مقاومة الأنسولين والسمنة لدى الفئران.
"جميع التغيرات الالتهابية والتمثيل الغذائي التي رأيناها في NLRP12- الفئران التي تم إعدامها أثناء اتباع نظام غذائي غني بالدهون تم عكسها بشكل أساسي عندما قمنا بإعادة الإمداد Lachnospiraceaeيشرح Truax.
وأضاف العلماء أن النتائج قد تؤدي إلى طرق أفضل لمعالجة السمنة. Lachnospiraceae تنتج الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة ، وهو نوع من الجزيئات التي تلعب دورًا مهمًا في عمليات التمثيل الغذائي. اثنان من هذه هي الزبدات والبروبيونات ، والتي تمتلك أيضًا خصائص مهمة مضادة للالتهابات.
عندما حاول الباحثون إعطاء الزبدات والبروبيونات للفئران التي خرجت من قوتها ، لاحظوا أن هذا النهج يوازن تأثير نقص NLRP12.
الاحتمالات العلاجية الناشئة
هذه النتائج مشجعة بشكل خاص. الزبدات والبروبيونات متوفرة بالفعل كمكملات.
علاوة على ذلك ، لدى العلماء سبب وجيه للاعتقاد بأن ردود الفعل نفسها ستحدث عند البشر أيضًا - وليس فقط في الفئران.
وذلك لأن التحليلات الإضافية التي أجريت على عينات من الخلايا الدهنية التي تم جمعها من الأشخاص المصابين بالسمنة أشارت إلى أنه كلما ارتفع مؤشر كتلة الجسم (BMI) ، قل نشاط NLRP12 يبدو أن الجين.
"في الفئران ، أظهرنا أن NLRP12 يقلل الالتهاب في الأمعاء والأنسجة الدهنية. على الرغم من صعوبة إظهار التأثير السببي المباشر على البشر ، فقد ساعدنا المتعاونون معنا في إظهار انخفاض مستويات التعبير عن NLRP12 لدى الأفراد الذين يعتبرون يعانون من السمنة. "
جيني بي واي تينغ
