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
      Tkanka tłuszczowa kojarzy się z otyłością i chorobami. Istnieje jednak tłuszcz „dobry” i „zły”. Biała tkanka tłuszczowa służy magazynowaniu energii i to ona obciąża nasz organizm. Z kolei „dobry” tłuszcz, czyli brunatna tkanka, spala tłuszcz i służy utrzymywaniu prawidłowej ciepłoty ciała. Najnowsze badania pokazują, ze brunatny tłuszcz chroni nasze zdrowie.
      Dotychczas jednak nie było jasne, czy posiadacze większej ilości brunatnej tkanki tłuszczowej cieszą się lepszym zdrowiem.
      Badania nad brunatną tkaną tłuszczową nie są łatwe, gdyż trudno zidentyfikować osoby posiadające jej większe ilości. Tkanka ta jest bowiem ukryta głęboko w organizmie.
      Trudne nie oznacza jednak niemożliwe. Na łamach nowego numeru Nature Medicine znajdziemy raport z badań na ponad 52 000 osób przeprowadzonych przez naukowców z Rockefeller University. To największe tego typu badania na dorosłych ludziach. Wynika z nich, że osoby, które posiadają wykrywalne ilości brunatnej tkanki tłuszczowej są narażeni na mniejsze ryzyko chorób kardiologicznych i metabolicznych – od cukrzycy typu 2. po chorobę niedokrwienną serca.
      Po raz pierwszy udało się znaleźć związek pomiędzy tą tkanką a mniejszym ryzykiem rozwoju pewnych chorób. To potwierdza, że brunatna tkanka tłuszczowa może być wykorzystana w leczeniu, mówi profesor Paul Cohen.
      Brunatna tkanka tłuszczowa jest badana od dekad u zwierząt i noworodków. Dopiero w 2009 roku okazało się, że posiadają ją również dorośli. Zwykle znajduje się wokół szyi i ramion. Jednak prowadzenie szeroko zakrojonych badań tej tkanki było praktycznie niemożliwe. Widać ją bowiem jedynie na skanach z pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). To kosztowne badania i, co najważniejsze, wiążą się z przyjęciem dawki promieniowania. Nikt nie chce wystawiać zdrowych ludzi na promieniowanie, wyjaśnia główny autor badań Tobias Becher.
      To właśnie Becher wpadł na pomysł, jak zidentyfikować ludzi posiadających brunatną tkankę tłuszczową. W pobliżu jego laboratorium znajduje się Memorial Sloan Kettering Cancer Center. Każdego roku tysiące ludzi jest tam diagnozowanych za pomocą PET pod kątem podejrzenia nowotworu. Becher wiedział, że gdy radiolodzy zauważą u badanej osoby brunatną tkankę tłuszczową, rutynowo oznaczają ten fakt, by nie pomylić jej z guzem. "Zdaliśmy sobie sprawę z tego, że tam mogą znajdować się dane pozwalające na badania nad brunatną tkanką tłuszczową na skalę całej populacji", mówi uczony.
      Becher we współpracy z Heiko Schoderem i Andreasem Wibmerem z Memorial Sloan Kettering przejrzeli 130 000 obrazów PET należących do ponad 52 000 pacjentów. U niemal 10% zauważono brunatną tkankę tłuszczową. Profesor Cohen mówi, że to zapewne zaniżona liczba, gdyż pacjentom przed badaniem mówiono, by unikanli zimna, ćwiczenia i kofeiny, a czynniki te prawdopodobnie zwiększają aktywność tkanki, zatem u części pacjentów mogła być ona w chwili badania niewidoczna.
      Gdy naukowcy przeanalizowali dane dotycząc osób posiadających i nieposiadających brunatnej tkanki tłuszczowej okazało się, że ci, u których znajdowały się wykrywalne poziomy tej tkanki, występowało widocznie mniejsze ryzyko wystąpienia różnych chorób. Na przykład na cukrzycę cierpiało tylko 4,6% osób posiadających brunatną tkankę tłuszczową, podczas gdy u osób, u których jej nie wykryto odsetek zachorowań był ponaddwukrotnie wyższy i wynosił 9,5%. Nieprawidłowy poziom cholesterolu we krwi miało 18,9% posiadaczy brunatnej tkanki tłuszczowej oraz 22,2% osób jej nieposiadających.
      Uczeni zaobserwowali też – czego nie zauważono w żadnych wcześniejszych badaniach – że osoby z brunatną tkanką tłuszczową rzadziej chorują na nadciśnienie, niewydolność serca oraz chorobę niedokrwienną serca. Innym niespodziewanym odkryciem było spostrzeżenie, że tkanka tłuszczowa może chronić przed schorzeniami powodowanymi otyłością. Ogólnie rzecz biorąc osoby otyłe są narażone na większe ryzyko rozwoju chorób serca i chorób metabolicznych. Jednak badania wykazały, że u otyłych posiadających brunatną tkankę tłuszczową ryzyko tych chorób jest podobne jak u osób o prawidłowej masie ciała. To tak, jakby były one chronione przed negatywnymi skutkami nadmiaru białej tkanki tłuszczowej, mówi Cohen.
      Obecnie naukowcy nie wiedzą, jaki jest dokładny mechanizm dobroczynnego wpływu brunatnej tkanki tłuszczowej. Istnieją jednak pewne wskazów. Wiemy na przykład, że komórki brunatnej tkanki tłuszczowej zużywają glukozę. Być może obniżają w ten sposób poziom glukozy we krwi, której nadmiar jest jednym z głównych powodów rozwoju cukrzycy.
      Jednak mniej zrozumiały jest wpływ brunatnej tkanki tłuszczowej na nadciśnienie. Być może brunatna tkanka tłuszczowa robi coś więcej niż tylko zużywa glukozę i spala kalorię. Może ma swój udział w działaniu hormonów, zastanawia się Cohen.
      Naukowcy z Rockefeller University chcą bliżej przyjrzeć się brunatnej tkance tłuszczowej. Mają m.in. zamiar poszukać genetycznych przyczyn, dla których jedni ludzie mają jej więcej niż inni. To zaś może być pierwszym krokiem w opracowaniu leków stymulujących aktywność brunatnej tkanki tłuszczowej w leczeniu otyłości i innych chorób.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Chicago zauważyli, że mikrobiom jelit osób cierpiących na rzadką chorobę genetyczną powodującą krwawienia do mózgu, różni się od mikrobiomu osób, u których choroba ta nie występuje. Co więcej, stwierdzili, że to molekuła, powstająca w wyniku nierównowagi pomiędzy różnymi populacjami bakterii, powoduje uszkodzenia naczyń krwionośnych w mózgu.
      To prawdopodobnie pierwsze badania, które wykazały taką przyczynę jakiejkolwiek choroby naczyń krwionośnych układu nerwowego. Będą miały one olbrzymie znaczenie zarówno dla leczenia samej choroby, jak i dla badania innych chorób układu krwionośnego, które mogą być powodowane przez mikrobiom jelitowy.
      Naukowcy przyglądali się osobom, u których zdiagnozowano obecność naczyniaków jamistych ośrodkowego układu nerwowego (CA). U około 30–40% takich osób występują mutacje genetyczne, w wyniku których pojawiają się liczne naczyniaki w mózgu i rdzeniu kręgowym. U osób bez tych mutacji pojawiają się pojedyncze naczyniaki. Jednak nawet u osób z mutacjami częstotliwość występowania naczyniaków oraz przebieg choroby może znacząco się różnić. Od pewnego czasu pojawiały się hipotezy mówiące, że za różnicę w przebiegu choroby u osób z tymi samymi mutacjami czy za pojawianie się choroby u osób bez mutacji genetycznych może odpowiadać mikrobiom.
      Badania na myszach sugerowały rolę gram-ujemnych bakterii i zmienionej homeostazy jelitowej w patogenezie CA. Pilotażowe badania genetyczne wstępnie wykazały potencjalną różnicę w mikrobiomie pomiędzy osobami cierpiącymi na CA a osobami, u których schorzenie to nie występuje. Postanowiliśmy więc sprawdzić różnice w mikrobiomie na większej grupie ludzi. Porównaliśmy zarówno osoby z CA z osobami zdrowymi, jak i dokonaliśmy porównania pomiędzy osobami z CA o różnym przebiegu choroby, mówią autorzy badań.
      U pacjentów z CA stwierdziliśmy duże populacje różnych gatunków bakterii, których obecność była zgodna z postulowanym pojawianiem się uszkodzeń naczyń krwionośnych przez lipopolisacharydy (LPS) zarówno u ludzi jak i u myszy. Inne różnice mikrobiomu są powiązane z przebiegiem klinicznym CA. Na przebieg choroby oraz krwawienia do mózgu wpływa połączenie obu czynników – sygnatur mikrobiomu i biomarkerów prozapalnych, stwierdzają uczeni.
      Jeden z głównych autorów, profesor Issam Awad z University of Chicago Medicine, który brał też udział w badaniach na myszach, mówi, że już znaczącym odkryciem było samo stwierdzenie, iż wyściółka naczyń krwionośnych mózgu zwierząt reaguje na bakterie jelitowe. Nie wiedzieliśmy jednak, czy hipoteza mówiąca, że może istnieć mikrobiom, który predystynuje do pojawiania się uszkodzeń naczyń krwionośnych w mózgu będzie prawdziwa u ludzi.
      Żeby to sprawdzić uczeni z Chicago połączyli siły z naukowcami z University of California San Francisco, University of New Mexico, University of Pennsylvania oraz z grupą wsparcia pacjentów Angioma Alliance. Udało się uzyskać próbki kału od ponad 120 osób z CA.
      Analizy wykazały, że w mikrobiomach osób cierpiących na CA znajduje się znacznie więcej bakterii gram-ujemnych i mniej gram-dodatnich niż w całej populacji. Udało się też zidentyfikować kombinacje trzech powszechnie występujących gatunków bakterii, których relatywna obfitość względem siebie pozwala odróżnić osoby z CA od osób zdrowych. Okazało się również, że u pacjentów z CA występuje znacznie większa nierównowaga pomiędzy różnymi gatunkami bakterii.
      U pacjentów z CA widzimy ten sam wyróżniających ich mikrobiom. I różnica ta jest widoczna niezależnie od tego, czy są to pacjenci, którzy odziedziczyli niekorzystną mutację genetyczną czy osoby, u których występują pojedyncze naczyniaki. Jest to też niezależne od liczby naczyniaków, mówi Awad.
      Podczas szczegółowych badań stwierdzono, że brak równowagi pomiędzy różnymi gatunkami bakterii mikrobiomu powoduje pojawianie się lipopolisacharydów, które wraz z krwią docierają do mózgu, przyłączają się do wyściółki naczyń krwionośnych, ułatwiając tworzenie się uszkodzeń. Wszystkie dowody wskazują na to, że mikrobiom jest przyczyną uszkodzeń, dodaje Awad.
      Naukowcy pobrali krew od części pacjentów z CA i zastosowali zaawansowane modele maszynowego uczenia się do zidentyfikowania kombinacji sygnałów molekularnych powiązanych z chorobą. U osób z CA stwierdzono znaczną różnicę w biomarkerach wskazujących na obecność LPS i stanu zapalnego. W ten sposób de facto powstały też zindywidualizowane testy dla każdego z pacjentów z CA.
      Badając kombinacje populacji bakterii oraz biomarkerów w krwi byliśmy w stanie zmierzyć, na ile agresywna była choroba w przypadku każdego z pacjentów, wyjaśnia Sean Polster główny autor artykułu Permissive microbiome characterizes human subjects with a neurovascular disease cavernous angioma.
      Naukowcy już zaczęli zastanawiać się, jak w praktyce wykorzystać wyniki swoich badań. Wcześniejsze badania na myszach wykazały, że zwierzęta spożywające emulgatory, które są częstym dodatkiem do żywności przetworzonej, doświadczały częstszych krwawień z mózgu. Prawdopodobną przyczyną było zaburzanie równowagi mikrobiomu przez emulgatory. Badacze zalecają więc, by osoby ze zdiagnozowanym CA unikali żywności z emulgatorami.
      Profesor Awad ostrzega też, że chociaż antybiotyki i probiotyki wydają się oczywistymi metodami leczenia nierównowagi mikrobiomu, to ich stosowanie może tak zmienić mikrobiom, iż spowoduje to jeszcze większe problemy. To bardziej skomplikowane, niż się wydaje, stwierdza. Uczony ma jeszcze jedną bardzo ważną poradę dla osób z CA. Jeśli doświadczą oni infekcji powodowanej przez bakterie gram-ujemne – takiej jak infekcja układu moczowego czy zapalenia prostaty – to powinni natychmiast ją leczyć, by uniknąć możliwych uszkodzeń naczyń krwionośnych mózgu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jak wspomóc organizm, gdy prowadzi się mało aktywny tryb życia? Głowią się nad tym specjaliści z różnych dziedzin, a ostatnio coraz częściej przedstawiciele branży medyczno-żywieniowej. Batony prebiotyczne dla wykonujących pracę siedzącą i bułki błonnikowe, które pomagają osobom ze stłuszczeniem wątroby, to propozycje naukowców z Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego (PUM). Co ważne, będzie je można osobiście przetestować, bo wkrótce powinny się znaleźć na sklepowych półkach.
      Zespół prof. Ewy Stachowskiej poszukuje metod wsparcia mikrobiomu jelitowego. Gdy mikrobiom lepiej funkcjonuje, lepiej działa układ pokarmowy. Może to także wpłynąć na poprawę nastroju.
      Postanowiliśmy zrobić coś dla osób, które mają problemy z zaparciami, a tym samym problemy z masą ciała. W oparciu o naszą recepturę lokalny wytwórca pieczywa, pan Jan Tabiński, przygotował batony, które zawierają tylko zdrowe elementy [np. rozpuszczalny błonnik roślinny o dużym stopniu lepkości] - powiedziała prof. Stachowska w wywiadzie udzielonym Polskiej Agencji Prasowej.
      Batony opracowano z myślą o ludziach z pracą siedzącą, np. urzędnikach czy kierowcach. Poprawa pracy jelit pojawia się naprawdę szybko, bo już po pierwszych tygodniach. Nawet teraz pacjenci mówią, że efekt się utrzymuje, mimo iż minęło 6-7 miesięcy od czasu, gdy codziennie jedli batony. Idea jest taka, aby ktoś kupił sobie zapas batonów na tydzień, odczuł efekt – a jeśli go nie ma, wydłużył ten okres do dwóch tygodni, a później znów odstawił je i zjadał po jednym batonie co dwa dni.
      Kolejnym plusem sięgania po batony jest spadek wagi. Podczas testów ludziom nie chciało się tak bardzo jeść, a dzięki temu po ok. 3 tygodniach wskazania wagi były o ok. 1 kg mniejsze.
      Na razie dostępny jest jeden smak, piernikowy, ale naukowcy podkreślają, że chcą też popracować nad innymi wersjami. Naturalne przyprawy mają działanie przeciwutleniające, a to dodatkowo wspiera mikroflorę jelitową.
      Bułki błonnikowe dla osób ze stłuszczeniem wątroby, które często cierpią na otyłość, mają z kolei smak żytniego pieczywa na zakwasie. One także zostały stworzone we współpracy z lokalnym producentem.
      Ludzie są przyzwyczajeni, lubią i chcą jeść dobrej jakości pieczywo. Trzeba więc było zaprojektować to tak, aby było wygodne.
      Choć naukowcy z PUM-u koncentrowali się na zmianie mikrobiomu jelitowego, skutkiem spożywania bułek była również utrata masy ciała.
      Efekt nas absolutnie zaskoczył. Nie spodziewaliśmy się, żeby funkcja wątroby poprawiła się szybciej niż po pół roku. Badanie stopnia stłuszczenia po dwóch miesiącach wskazało jednak, że poprawiły się parametry zwłóknienia i stłuszczenia wątroby.
      Co ważne, poprawiło się wytwarzanie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, które m.in. obniżają stężenie cholesterolu LDL i trójglicerydów we krwi czy zmniejszają pH okrężnicy, ograniczając patogenną florę jelitową.
      Bułki, ochrzczone uniwersyteckimi, będą objęte licencją. Twórcom zależy, by można je było kupić w jak największej liczbie piekarni. Zgodnie z zapowiedziami, batony także trafią na sklepowe półki. W lutym zadebiutują na arenie światowej, bo na Międzynarodowej Wystawie Własności Intelektualnej, Wynalazków i Innowacji IPITEx w Bangkoku.

      « powrót do artykułu
    • 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
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...