Wie ein Protein mit Darmbakterien zusammenarbeitet, um Fettleibigkeit zu verhindern
Fettleibigkeit ist mit einem höheren Grad an Entzündung im Körper verbunden, aber die zugrunde liegenden Mechanismen sind unklar geblieben. Kürzlich hat ein Forscherteam jedoch erfahren, wie ein entzündungshemmendes Protein die Gewichtszunahme beeinflusst.
Ein kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichtes Studienpapier Cell Host & Microbe sagt, dass NLRP12, ein entzündungshemmendes Protein, bei Mäusen vor Fettleibigkeit und Insulinresistenz schützt.
Die Studie wurde von Forschern der University of North Carolina in Chapel Hill zusammen mit Kollegen anderer Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt durchgeführt.
In ihrer Arbeit berichten die Forscher auch, dass die NLRP12 Das Gen, das das gleichnamige entzündungshemmende Protein codiert, scheint bei Menschen mit Adipositas unteraktiv zu sein.
Ebenfalls, NLRP12 Aktivität fördert das Wachstum bestimmter Stämme „guter“ Darmbakterien, die zusätzlich vor Fettleibigkeit und Insulinresistenz schützen.
„Fettleibigkeit wird durch Entzündungen beeinflusst, nicht nur durch übermäßiges Essen und Bewegungsmangel. Diese Studie legt nahe, dass die Reduzierung von Entzündungen„ gute “Bakterien fördert, die zur Aufrechterhaltung eines gesunden Gewichts beitragen können“, erklärt Jenny P-Y Ting, Autorin der Senior-Studie.
Die Genaktivität beeinflusst die Entzündung
In der neuen Studie wollten die Wissenschaftler herausfinden, wie die NLRP12 Das Gen würde die Wahrscheinlichkeit einer Person beeinflussen, an Fettleibigkeit zu erkranken.
Zu diesem Zweck arbeiteten sie mit Mäusen, die sie gentechnisch verändert hatten, um dieses Gen nicht zu exprimieren (Knockout-Mäuse). Ting und sein Team fütterten sowohl die Knockout-Mäuse als auch die normalen Mäuse einige Monate lang mit einer fettreichen Diät.
Obwohl die Mäuse in beiden Gruppen die gleiche Art der Ernährung befolgten, sammelten die Knockout-Mäuse leichter mehr Fett an und zeigten Anzeichen einer Insulinresistenz, die alle auf die Entwicklung von Fettleibigkeit hinweisen.
Auch die Mäuse ohne die NLRP12 Das Gen zeigte mehr Entzündungen sowohl im Darm als auch in Bereichen seines Körpers, in denen sie Fett ablagerten.
Um jedoch zu verstehen, wie die Entzündung mit der Gewichtszunahme zusammenhängt, haben die Forscher einen zusätzlichen Schritt unternommen. Sie verlegten einige der Knockout-Mäuse in eine andere Einrichtung und gaben den Mäusen - um die Ausbreitung von Krankheitserregern zu verhindern - Antibiotika.
„Wir haben festgestellt, dass die mit Antibiotika behandelten Mäuse weniger an Gewicht zugenommen haben als die Mäuse, die in der alten Einrichtung geblieben sind“, erklärt die Co-Autorin der Studie, Agnieszka Truax.
"Das ließ uns vermuten, dass Darmbakterien an der Förderung von Fettleibigkeit beteiligt waren", fährt sie fort.
Darmbakterien können eine Schlüsselrolle spielen
Ting und sein Team untersuchten dann Knockout-Mäuse in einer bakterienfreien Umgebung und stellten fest, dass sie nicht zunahmen.Sie schlossen daraus, dass die Systeme der Tiere nicht durch bakterielle Aktivität beeinflusst wurden.
In diesem Fall fehlte den Mäusen die NLRP12 Das Gen schien ihre Gewichtszunahme nicht zu beeinflussen, was darauf hindeutet, dass die Exposition gegenüber bestimmten Arten von Bakterien der Schlüssel zur möglichen Entwicklung von Fettleibigkeit sein könnte.
Die Forscher stellten auch eine andere interessante Tatsache fest: die Knockout-Mäuse, die sich einen Lebensraum mit gesunden Nagetieren teilten, die das ausdrückten NLRP12 Das Gen nahm auch nicht zu.
Dies deutet darauf hin, dass sie guten Bakterien der Kontrollmäuse ausgesetzt waren, die sie vor Übergewicht schützten.
Solche Ergebnisse sind in dem Kontext aussagekräftig, in dem Studien gezeigt haben, dass Fettleibigkeit mit einem Verlust der Bakterienvielfalt im Darm korreliert.
Bei Fettleibigkeit werden bestimmte Bakterienstämme unterdrückt, so dass sich andere Bakterien ohne Konkurrenz vermehren können.
Die Gefahren des Bakterienverlustes
In der neuen Studie sahen die Forscher, dass Knockout-Mäuse, denen das fehlte NLRP12 Das Gen zeigte einen signifikanten Verlust an Bakterienvielfalt.
In ihrem Fall wurde die fettreiche Ernährung gepaart mit dem Anstieg der Entzündung durch den Mangel an NLRP12 führte zu hohen Konzentrationen der Bakterienfamilie Erysipelotrichaceae. Diese Bakterien, so fanden die Forscher auch, verschlimmern den Schaden, der durch eine fettreiche Ernährung verursacht wird.
Gleichzeitig verloren die Knockout-Mäuse eine Anzahl von LachnospiraceaeDies ist eine Art guter Darmbakterien, die Entzündungen entgegenwirken und mit denen sie konkurrieren Erysipelotrichaceaeund bremsen ihre Ausbreitung.
Lachnospiraceae, erklären die Forscher, scheinen auch eine schützende Wirkung gegen Insulinresistenz und Fettleibigkeit bei Mäusen zu haben.
„Alle entzündlichen und metabolischen Veränderungen, die wir in der EU gesehen hatten NLRP12Knockout-Mäuse während einer fettreichen Diät waren im Wesentlichen umgekehrt, als wir sie wieder versorgten Lachnospiraceae”, Erklärt Truax.
Die Ergebnisse könnten zu besseren Möglichkeiten zur Bekämpfung von Fettleibigkeit führen, fügen die Wissenschaftler hinzu. Lachnospiraceae produzieren kurzkettige Fettsäuren, eine Art Molekül, das eine wichtige Rolle bei Stoffwechselprozessen spielt. Zwei davon sind Butyrat und Propionat, die ebenfalls wichtige entzündungshemmende Eigenschaften besitzen.
Als die Forscher versuchten, Knockout-Mäusen Butyrat und Propionat zu verabreichen, stellten sie fest, dass dieser Ansatz den Effekt des Mangels an ausbalancierte NLRP12.
Neue therapeutische Möglichkeiten
Diese Ergebnisse sind besonders ermutigend; Butyrat und Propionat sind bereits als Nahrungsergänzungsmittel erhältlich.
Darüber hinaus haben die Wissenschaftler guten Grund zu der Annahme, dass die gleichen Reaktionen auch beim Menschen stattfinden würden - nicht nur bei Mäusen.
Dies liegt daran, dass weitere Analysen, die an Proben von Fettzellen von Menschen mit Adipositas durchgeführt wurden, zeigten, dass je höher der Body Mass Index (BMI) einer Person ist, desto weniger aktiv ist die NLRP12 Gen scheint zu sein.
„Bei Mäusen haben wir gezeigt, dass NLRP12 Entzündungen im Darm und im Fettgewebe reduziert. Obwohl es schwierig ist, einen direkten kausalen Effekt beim Menschen zu zeigen, haben uns unsere Mitarbeiter dabei geholfen, zu zeigen, dass bei Personen, die als fettleibig gelten, die Expression von NLRP12 verringert ist. “
Jenny P-Y Ting
