Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Podczas ekspozycji na zimno mikrobiom jelit pomaga podtrzymać temperaturę głęboką ciała.

Rolę mikrobiomu w termoregulacji ujawnił zespół prof. Johna R. Speakmana z Instytutu Genetyki i Biologii Rozwojowej Chińskiej Akademii Nauk.

Gdy jest zimno, zwierzęta podtrzymują swoją temperaturę dzięki spalającej tłuszcz brunatnej tkance tłuszczowej (ang. brown adipose tissue, BAT), która jest uznawana za motor termogenezy, albo na drodze przekształcania białej tkanki tłuszczowej w brunatną (brunatnienia).

By ocenić rolę mikroflory jelitowej w aktywacji BAT, naukowcy stosowali różne koktajle antybiotyków. Po wyeliminowaniu bakterii okazało się, że termoregulacja uległa upośledzeniu. Wyniki potwierdzono na myszach pozbawionych kontaktu z mikroorganizmami, czyli aksenicznych (ang. germ free mice, GF).

Autorzy publikacji z pisma Cell Reports dowiedli, że wyeliminowanie mikrobiomu tłumiło wzrost ekspresji termogeniny (UCP1, ang. uncoupling protein 1, rozsprzęgacza protonów) w BAT i ograniczało brunatnienie białej tkanki tłuszczowej; UCP1 jest białkiem występującym w błonie mitochondriów brunatnej tkanki tłuszczowej.

Naukowcy dywagują, że pod nieobecność "sprawnego" mikrobiomu zwierzęta nie są w stanie strawić wystarczającej ilości pokarmu, by zaspokoić zwiększone zapotrzebowanie energetyczne w chłodnych warunkach. Wpływ na BAT jest więc w pewien sposób wtórny.

Chińczycy wykazali też jednak, że podanie myszom maślanów - krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych wytwarzanych przez bakterie - zwiększa wydajność termogenną myszy po antybiotykoterapii. To sugeruje, że mikrobiom pełni ważną rolę sygnalizacyjną w procesie stymulowania termogenezy wywołanej niską temperaturą.

Choć autorzy artykułu przestrzegają, że na razie badania prowadzono na myszach i należy zachować ostrożność przy odnoszeniu wyników do ludzi, jednocześnie wskazują na kilka interesujących możliwości. Podkreślają np., że u seniorów często występują problemy z odpowiednią reakcją termoregulacyjną na chłód, przez co są oni bardziej narażeni na hipotermię. Rodzi się więc pytanie, czy związane z wiekiem zmiany mikrobiomu przyczyniają się do tego zjawiska i czy ich modulacja może przynieść starszym osobom korzyści.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Międzynarodowy zespół naukowców odkrył, że 12-HEPE, lipid produkowany przez brunatną tkankę tłuszczową (BAT) w odpowiedzi na zimno, pomaga obniżyć poziom cukru we krwi. Uzyskane wyniki mogą utorować drogę nowym lekom na cukrzycę.
      Zespół zauważył także, że mirabegron, lek stosowany przy zespole nadreaktywnego pęcherza, zwiększa u ludzi ilość 12-HEPE uwalnianego do krwiobiegu.
      W odpowiedzi na zimno BAT produkuje różne lipidy. Jednym z nich jest 12-HEPE. Jego funkcja pozostawała nieznana do momentu, aż autorzy raportu z pisma Cell Metabolism przeprowadzili ostatnio swoje eksperymenty. Okazało się, że u otyłych myszy, którym wstrzyknięto stężony roztwór glukozy, poziom cukru był skuteczniej obniżany, kiedy podano im 12-HEPE (porównań dokonywano do gryzoni z grupy kontrolnej, których nie potraktowano lipidem).
      Brazylijsko-amerykańsko-niemiecki zespół uważa, że 12-HEPE wpływa korzystnie na tolerancję glukozy u otyłych myszy, gdyż sprzyja wychwytowi glukozy przez mięśnie szkieletowe i BAT.
      Badania z udziałem pacjentów wskazały na możliwą fizjologiczną rolę 12-HEPE. Wolontariuszy podzielono na 3 grupy: 1) szczupłych i zdrowych, 2) z nadwagą i 3) otyłych. Badania krwi pokazały, że u osób szczupłych poziom 12-HEPE był wyższy niż u ludzi z nadwagą i o wiele wyższy niż w grupie otyłej.
      Wg naukowców, można to wyjaśnić tym, że u otyłych proporcja masy brunatnej tkanki tłuszczowej jest mniejsza niż u osób szczupłych. Co więcej, niedobór BAT w 3. grupie może odpowiadać za otyłość, a nawet za podwyższone ryzyko cukrzycy.
      Badania in vitro na komórkach pokazały, że 12-HEPA zwiększał wychwyt glukozy przez adipocyty, co sugeruje, że 12-HEPE ma swój wkład nie tylko w proces przystosowania się do chłodu. Sporo wskazuje bowiem na to, że drastycznie obniżony poziom lipidu we krwi otyłych osób może, przynajmniej częściowo, odpowiadać za ich podwyższony poziom cukru.
      W ramach studium inna grupa szczupłych ochotników dostawała mirabegron, który jak wcześniej wykazano, może aktywować BAT. Grupie kontrolnej podawano placebo. Zademonstrowano, że u ludzi dostających mirabegron w osoczu występowały podwyższone poziomy 12-HEPE.
      Mirabegron działa na kilka sposobów, niektóre z nich są niepożądane. Aktywuje uwalnianie różnych innych lipidów i nie celuje specyficznie w obniżanie poziomu glukozy. Lipid typu omega-3, taki jak 12-HEPE, mógłby [zaś] mieć o wiele lepszy profil toksykologiczny - podkreśla Luiz Osório Leiria z Instytutu Biologii Universidade Estadual de Campinas.
      W niedalekiej przyszłości naukowcy chcą m.in. ustalić, z jakim receptorem wiąże się 12-HEPE, by sprzyjać wychwytowi glukozy. Dzięki temu ekipa będzie mogła opracować nowe cząsteczki, które także z nim oddziałują.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Spalająca tłuszcz brunatna tkanka tłuszczowa (ang. brown adipose tissue, BAT) jest uznawana za motor termogenezy. Okazuje się, że BAT może także spełniać funkcję filtra, który usuwa z krwi aminokwasy rozgałęzione (ang. branched-chain amino acid, BCAA).
      BCAA - leucyna, izoleucyna i walina - występują m.in. w jajkach, mięsie, rybach i mleku, a także w suplementach dla osób pracujących nad wzrostem masy mięśniowej.
      W normalnych stężeniach BCAA są niezbędne dla zdrowia, ale ich nadmiar powiązano z cukrzycą i otyłością. W ramach najnowszego badania zespół z Rutgers University odkrył, że osoby z niewielką ilością brunatnej tkanki tłuszczowej lub w ogóle jej pozbawione cechuje zmniejszona zdolność usuwania BCAA z krwi; zjawisko to może zaś prowadzić do rozwoju cukrzycy i otyłości.
      Autorom artykułu z pisma Nature udało się też rozwiązać zagadkę, w jaki sposób aminokwasy rozgałęzione dostają się do centrów energetycznych komórki - mitochondriów. Naukowcy stwierdzili, że nieznane dotąd białko SLC25A44 kontroluje tempo, z jakim BAT usuwa aminokwasy z krwi (aktywny katabolizm BCAA w BAT jest pośredniczony przez SLC25A44, które transportuje aminokwasy rozgałęzione do mitochondriów). Wszystko wskazuje więc na to, że BAT spełnia funkcję kluczowego metabolicznego filtra, który kontroluje usuwanie aminokwasów rozgałęzionych za pośrednictwem SLC25A44.
      Nasze badanie wyjaśnia paradoks, który polega na tym, że suplementy aminokwasów rozgałęzionych mogą przynieść korzyści osobom z aktywną brunatną tkanką tłuszczową (ludziom zdrowym), ale bywają szkodliwe dla innych, w tym dla seniorów czy pacjentów z otyłością lub cukrzycą - podkreśla prof. Labros S. Sidossis.
      W przyszłości akademicy chcą sprawdzić, czy wychwyt BCAA przez brunatną tkankę tłuszczową może być kontrolowany przez leki lub czynniki środowiskowe, np. ekspozycję na umiarkowany chłód czy spożycie pikantnych potraw.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fermentacja włókien z siemienia lnianego w jelicie zmienia mikrobiom, poprawiając metaboliczny stan zdrowia i chroniąc przed chorobami związanymi z otyłością wywołaną dietą.
      Siemię lniane zawiera dużo błonnika. Wcześniej wykazano, że poprawia poziom cholesterolu i zmniejsza stan zapalny w jelicie grubym. Niewiele badań poświęcono jednak fermentowaniu siemienia i temu, jak wchodzące w jego skład włókna oddziałują na mikroflorę.
      By uzupełnić tę lukę w wiedzy, naukowcy prowadzili 12-tygodniowy eksperyment na 4 grupach myszy. Jednej (grupie kontrolnej) podawano standardową karmę zawierającą 4,6% błonnika sojowego. Drugiej podawano paszę wysokotłuszczową bez włókien. W 3. karmę wysokotłuszczową uzupełniano 10% włókien celulozowych, które nie podlegały trawieniu. W 4. grupie do wysokotłuszczowej paszy dodawano 10% włókien z siemienia lnianego.
      Akademicy mierzyli ilość zużywanego przez zwierzęta tlenu, ilość wytwarzanego dwutlenku węgla, spożycie pokarmów i wody oraz wydatkowanie energii. Pod koniec testów określano też tolerancję glukozy. Oprócz tego po 12 tygodniach analizowano zawartość jelita ślepego.
      Okazało się, że w porównaniu do pozostałych grup, zwierzęta z 2. grupy miały mniej bakterii związanych z lepszym zdrowiem metabolicznym, niższy poziom korzystnych kwasów tłuszczowych oraz więcej bakterii związanych z otyłością. W porównaniu do grupy wysokotłuszczowej, poziomy bakterii w grupach celulozowej i siemieniowej wróciły do zdrowszych wartości. Suplementacja siemieniem sprzyjała namnażaniu rodzajów Bifidobacterium i Akkermansia.
      Grupa siemieniowa była bardziej aktywna fizycznie i mniej przytyła niż inne grupy wysokotłuszczowe. Poza tym myszy, które dostawały siemię, miały lepszą glikemię i poziom korzystnych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (maślanów) porównywalny do zdrowej grupy kontrolnej.
      Badając zawartość jelita ślepego, naukowcy stwierdzili, że znajdujące się tu bakterie rozkładają grubą skorupkę nasion.
      Nasze badania sugerują, że suplementacja włóknami siemienia lnianego wpływa na metabolizm gospodarza, zwiększając wydatkowanie energii i zmniejszając otyłość, a także poprawiając tolerancję glukozy. Przyszłe badania powinny być ukierunkowane na ustalenie relatywnego wkładu różnych mikroorganizmów i opisanie mechanizmów leżących u podłoża wpływu błonnika siemienia na metabolizm - podkreślają członkowie zespołu Fredrika Bäckheda z Uniwersytetu w Göteborgu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nie tylko chłód, ale i jedzenie nasila termogenezę w brunatnej tkance tłuszczowej.
      Brunatna tkanka tłuszczowa (ang. brown adipose tissue, BAT) cieszy się dużym zainteresowaniem badaczy, bo w odróżnieniu od białej tkanki tłuszczowej (ang. white adipose tissue, WAT), która jest magazynem nadmiaru kalorii, BAT spala tłuszcz - trójglicerydy - i wytwarza w ten sposób ciepło.
      Ponieważ aktywność BAT zmienia się z czasem - spada z wiekiem, a także u osób otyłych i z cukrzycą - metody jej nasilania są na wagę złota.
      Jak dotąd jedyną dostępną opcją pozostawała termogeneza wywołana chłodem. Badania wykazały, że osoby, które codziennie spędzały czas w zimnej komorze, po przyzwyczajeniu do niższych temperatur doświadczały nie tylko wzrostu wkładu cieplnego BAT, ale i poprawy kontroli poziomu cukru we krwi przez insulinę - wyjaśnia prof. Martin Klingenspor z Monachijskiego Uniwersytetu Technicznego.
      W ramach ostatniego studium zespół z Uniwersytetu w Turku sprawdzał z międzynarodowym zespołem, jak na aktywność brunatnej tkanki tłuszczowej wpływa posiłek bogaty w węglowodany. Po raz pierwszy wykazano, że generowanie ciepła przez BAT może być aktywowane [nie tylko przez ekspozycję na zimno, ale i] przez testowy posiłek.
      Podczas eksperymentu 2-krotnie badano tych samych ludzi. Raz po wystawieniu na oddziaływanie chłodu i raz po zjedzeniu wysokowęglowodanowego posiłku. Naukowcy uwzględnili też grupę kontrolną. Przed i po interwencji monitorowano markery termogenezy, w tym absorpcję glukozy i kwasów tłuszczowych oraz zużycie tlenu przez brunatną tkankę tłuszczową. Do tego celu akademicy wykorzystali kalorymetrię pośrednią oraz pozytonową tomografię komputerową (PET/CT).
      Przez termogeniczny wpływ jedzenia tracimy 10% dziennego wkładu energetycznego. Termogeneza poposiłkowa nie ogranicza się tylko do nieuniknionego powstawania ciepła wskutek aktywności mięśni w jelitach, wydzielania i procesów trawiennych. Najwyraźniej istnieje także fakultatywny komponent, do którego przyczynia się BAT.
      W kolejnych eksperymentach naukowcy sprawdzą, czy energia jest po prostu tracona, czy ten fenomen pełni jakąś inną funkcję. [...] Aktywacja brunatnej tkanki tłuszczowej może być wiązana z uczuciem sytości. Dalsze badania powinny pomóc w weryfikacji tej tezy.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...