Publicat online în revista Science pe 25 iulie, studiul arată că șoarecii sănătoși au o mulțime de Clostridia – o clasă de 20 până la 30 de bacterii – dar cei cu un sistem imunitar deficitar pierd acești microbi din intestin pe măsură ce îmbătrânesc. Chiar și atunci când sunt hrăniți cu o dietă sănătoasă, șoarecii devin inevitabil obezi. Redarea acestei clase de microbi acestor animale le-a permis să rămână subțiri.
June Round, Ph.D., profesor asociat de patologie la U of U Health, este co-autorul principal al studiului, împreună cu profesorul asistent de cercetare W. Zac Stephens, Ph.D. Charisse Petersen, Ph.D., din cadrul U of U Health, studentă absolventă la momentul respectiv, a condus cercetarea.
„Acum că am găsit bacteriile minime responsabile pentru acest efect de slăbire, avem potențialul de a înțelege cu adevărat ce fac aceste organisme și dacă au valoare terapeutică”, spune Round.
Rezultatele acestui studiu arată deja în această direcție. Petersen și colegii săi au descoperit că Clostridia previne creșterea în greutate prin blocarea capacității intestinului de a absorbi grăsimile. Șoarecii tratați experimental astfel încât Clostridia să fie singurele bacterii care trăiesc în intestinul lor erau mai slabi, cu mai puțină grăsime decât șoarecii care nu aveau deloc microbiom. Aceștia aveau, de asemenea, niveluri mai scăzute ale unei gene, CD36, care reglează absorbția de acizi grași de către organism.
Aceste informații ar putea duce la o abordare terapeutică, spune Round, cu avantaje față de transplanturile fecale și probioticele care sunt acum investigate pe scară largă ca modalități de a restabili un microbiota sănătos. Terapiile de acest tip, care se bazează pe transferul microbiomului viu în intestin, nu vor funcționa pentru toată lumea din cauza diferențelor de dietă și a altor factori care influențează ce bacterii pot supraviețui și prospera.
Studiul actual a descoperit că una sau mai multe molecule produse de Clostridia au împiedicat intestinul să absoarbă grăsimile. Următorul pas este izolarea acestor molecule și caracterizarea mai amănunțită a modului în care funcționează pentru a determina dacă acestea ar putea inspira tratamente specifice pentru obezitate, diabet de tip 2 și alte tulburări metabolice conexe.
„Aceste bacterii au evoluat pentru a trăi cu noi și pentru a ne aduce beneficii”, spune Petersen. „Avem multe de învățat de la ele.”
O bună apărare este cea mai bună ofensivă
Descoperirea faptului că șoarecii cu un sistem imunitar compromis nu s-au putut abține să nu devină obezi a fost o descoperire care aproape că nu s-a întâmplat. Serendipitatea l-a adus pe Petersen în laborator la momentul potrivit pentru a vedea că șoarecii modificați genetic pentru a le lipsi myd88, o genă centrală pentru răspunsul imunitar, erau „la fel de grași ca niște clătite”. Ea lăsase rozătoarele să îmbătrânească mai mult decât de obicei, dezvăluind o legătură neapreciată între imunitate și obezitate.
Cu toate acestea, observația nu a răspuns la întrebarea de ce animalele deveniseră supraponderale.
Bazându-se pe cercetările anterioare pe care le efectuase în laboratorul Round, ea a suspectat că era implicat microbiomul. Ea ajutase la demonstrarea faptului că un rol al sistemului imunitar este acela de a menține echilibrul între diversele bacterii din intestin. Deteriorarea apărării organismului poate face ca anumite specii bacteriene să domine asupra altora. Uneori, această schimbare are un impact negativ asupra sănătății.
După o logică similară, Petersen și colegii săi au determinat că obezitatea observată la șoarecii cu imunitate compromisă provine din eșecul sistemului de apărare al organismului de a recunoaște în mod corespunzător bacteriile. Acești șoareci au produs mai puțini anticorpi care, în mod normal, se agață de microbiom ca niște rachete de căutare a țintei. Această schimbare a făcut ca intestinul să fie mai puțin ospitalier pentru Clostridia, ceea ce a dus la o mai mare absorbție de grăsimi și la o creștere excesivă în greutate. În timp, șoarecii au dezvoltat, de asemenea, semne de diabet de tip 2.
Round subliniază că cercetările efectuate de alții au arătat că persoanele obeze au o lipsă similară de Clostridia, reflectând situația de la acești șoareci. Există, de asemenea, unele indicii că persoanele care sunt obeze sau care au diabet de tip 2 pot avea un răspuns imunitar suboptimal. Speranța este că înțelegerea acestor conexiuni va oferi noi perspective în prevenirea și tratarea acestor afecțiuni omniprezente de sănătate.
„Am dat peste un aspect relativ neexplorat al diabetului de tip 2 și al obezității”, spune Round. „Această lucrare va deschide noi investigații privind modul în care răspunsul imunitar reglează microbiomul și bolile metabolice.”
.