Свързаните промени в микробната смес на червата и усвояването на мазнини може да са в действие и при хората

дефекти

Изследване на мишки показа, че променените имунни клетки водят до наддаване на тегло. Микробите в червата също изиграха роля.

Georgejason/iStock/Getty Images Plus

Споделя това:

  • Facebook
  • Twitter
  • Reddit
  • Google Classroom
  • електронна поща
  • Печат

16 август 2019 г. в 5:45 ч. Сутринта

Проблем с гена на имунната система може да доведе до затлъстяване и диабет тип 2, предполага проучване, направено върху мишки.

Мишките напълняват и развиват здравословни проблеми, когато имат генетичен дефект, който уврежда някои имунни клетки. Имунните проблеми са свързани с промени в чревния микробиом. Това е колекцията от приятелски бактерии и други микроби, живеещи в червата. Промяната на микробната смес на червата може да увеличи количеството мазнини, абсорбирани от храната, казват изследователите. Те съобщиха за своите открития на 26 юли в Science.

Необходими са повече проучвания, за да се види дали тези открития се задържат при хората. Ако е така, може да е възможно да се засили функцията на имунната система на човек. Това от своя страна може да помогне за предотвратяване на затлъстяването и свързаните със него здравословни проблеми.

Учените казват: Инсулин

Хората със затлъстяване и тези с диабет тип 2 също имат необичаен микс от чревни микроби и недостатъци на имунната система. Смесите от бактерии на хората са подобни на тези, наблюдавани при мишките. Имунната система на затлъстелите хора не винаги работи много добре, казва Джуни Кръг. Тя е изследовател на микробиоми, който е работил по новото проучване. Тя е в Медицинския факултет на Университета в Юта. Това е в Солт Лейк Сити. „Възможно е нещата, които се случват при нашите мишки, да се случват и при отделни [хора]“, казва тя.

Изследователите са изследвали мишки, които са имали дефект в гена Myd88. Тези дефекти спират мишките да произвеждат протеина Myd88 в своите Т клетки. Т клетките помагат на имунната система да разпознава и убива лошите бактерии и вируси.

Изследователите забелязали, че мутантните мишки започнали да наддават на около 5-месечна възраст. На около една година тези мишки тежаха до 60 грама (около 2 унции). Това е около два пъти повече от обикновената мишка. Мутиралите мишки също имаха проблем, свързан със затлъстяването, наречен инсулинова резистентност. Това е състояние, при което клетките на тялото не могат да обработват ефективно диетичните захари. Това е отличителен белег на диабет тип 2 при хората.

Чревни микроби

Round и нейният екип установяват, че мишките са намалили активността на някои Т-клетки, наречени Т-помощни клетки. Работата на тези помощни клетки е да казват на други имунни клетки, наречени В клетки, да произвеждат антитела срещу микробите. Но при тези мишки В клетките произвеждат по-малко от тези антитела.

Изследователите установяват, че затлъстелите мишки имат по-малко видове чревни микроби в сравнение с нормалните мишки. Имаше по-малък брой бактерии Clostridia в тънките черва. И имаше повишен брой на бактериите Desulfovibrio. Този модел се наблюдава и при затлъстели хора и хора с диабет тип 2.

Учените казват: Микробиом

Някои бактерии Clostridia в мутиралите мишки са покрити с много антитела. Това предполага, че тези бактерии са били насочени към унищожаване. Но други видове Clostridia имаха малко антитела, придържащи се към тях. Понякога антителата помагат на бактериите, вместо да ги убиват. Клостридиите с малко антитела може да не растат добре в червата.

Дезулфовибрио също е по-силно покрит с антитела от обикновено. Но изследователите не са сигурни как това може да повлияе на растежа на бактериите.

Даването на повече клостридии на тежки мишки доведе до загуба на тегло. Но изследователите не могат да направят нормални мишки с наднормено тегло само като им дадат Desulfovibrio. Това вероятно е така, защото имунната система при нормални мишки може да държи бактериите под контрол, казва Раунд.

Променено състояние

Промяната на микробиома може да повлияе на това колко мазнини се абсорбират в тънките черва. Предоставянето на мутантни мишки допълнително Clostridia намалява производството на протеин, участващ в усвояването на мазнините. Но даването на мишки Desulfovibrio имаше обратен ефект. Той увеличи производството на протеин. Това предполага, че Clostridia предпазва от затлъстяване. От друга страна, Desulfovibrio изглежда насърчава затлъстяването.

Учените са знаели, че както чревните микроби, така и диетата помагат да се определи телесното тегло. Но новото проучване „показва, че имунната система е наистина важна за това как се играе“, казва Лора Хупър. Тя е микробиолог и имунолог. Тя прави изследвания в Югозападния медицински център на Тексаския университет. Това е в Далас. Тя не участва в изследването, но тя е съавтор на коментар за работата в Science.

Работата повдига много въпроси, казва Хупър. Един от най-големите е защо нашият микробиом отговаря за това колко мазнини абсорбира червата. Тя се съмнява, че Clostridia е еволюирала, за да предпази от затлъстяване. Това е съвременен проблем. Вместо това тя смята, че може би повишената абсорбция на мазнини се е развила, за да се справи с наличието на твърде много определени чревни бактерии. Калориите от излишните мазнини ще дадат на тялото допълнителна енергия за борба с бактериите.

Силови думи

антитяло Всеки от голям брой протеини, които тялото произвежда от В клетките и освобождава в кръвоснабдяването като част от имунния си отговор. Производството на антитела се задейства, когато тялото срещне антиген, някакъв чужд материал. След това антителата се заключват върху антигените като първа стъпка в деактивирането на микробите или други чужди вещества, които са били източник на тези антигени.

бактерии (единствено число: бактерия) Едноклетъчни организми. Те обитават почти навсякъде на Земята, от дъното на морето до други живи организми (като растения и животни). Бактериите са една от трите области на живота на Земята.

В клетка Вид малки бели кръвни клетки (известен също като В лимфоцит), който играе важна роля в имунната система. Създадени в костния мозък, тези клетки узряват в плазмени клетки и служат като източник на антитела.

калории Количеството енергия, необходимо за повишаване на температурата на 1 грам вода с 1 градус по Целзий. Обикновено се използва като измерване на енергията, съдържаща се в определено количество храна. Изключение: когато става дума за енергията в храната, конвенцията е да се нарича килокалория или 1000 от тези калории „калория“. Тук хранителната калория е количеството енергия, необходимо за повишаване на 1 килограм вода с 1 градус С.

клетка Най-малката структурна и функционална единица на организма. Обикновено твърде малък, за да се види с невъоръжено око, той се състои от водниста течност, заобиколена от мембрана или стена. В зависимост от техния размер, животните са направени от някъде от хиляди до трилиони клетки. Повечето организми, като дрожди, плесени, бактерии и някои водорасли, са съставени само от една клетка.

коментар (в науката) Част от мнението, често написана, за да придружи - и добави перспектива към - статия от други, която описва нови констатации от изследванията.

диабет Болест, при която тялото произвежда твърде малко от хормона инсулин (известен като болест от тип 1) или игнорира наличието на твърде много инсулин, когато той присъства (известен като диабет тип 2).

диета Храните и течностите, погълнати от животно, за да осигурят нужното му хранене за отглеждане и поддържане на здравето. (глагол) Да се ​​приеме специфичен план за прием на храна с цел контрол на телесното тегло.

дебел Естествено маслено или мазно вещество, срещащо се в растенията и в животинските тела, особено когато се отлага като слой под кожата или около определени органи. Основната роля на мазнините е като енергиен резерв. Мазнините също са жизненоважни хранителни вещества, макар че могат да бъдат вредни, ако се консумират в прекомерни количества.

функция (по математика) Връзка между две или повече променливи, при която една променлива (зависимата) е точно определена от стойността на другите променливи.

ген (прил. генетично) Сегмент от ДНК, който кодира или съдържа инструкции за клетъчното производство на протеин. Потомството наследява гени от родителите си. Гените влияят върху това как даден организъм изглежда и се държи.

червата Неформален термин за стомашно-чревния тракт, особено за червата.

имунни (прил.) Свързано с имунитета. (v.) Способен да предпази от определена инфекция. Алтернативно, този термин може да се използва, за да означава, че организмът не показва въздействие от излагане на определена отрова или процес. По-общо терминът може да сигнализира, че нещо не може да бъде наранено от определено лекарство, болест или химикал.

имунна система Събирането на клетки и техните реакции, които помагат на организма да се бори с инфекциите и да се справи с чужди вещества, които могат да провокират алергии.

влошават (n. увреждане) За да повреди или отслаби по някакъв начин.

инсулин Хормон, произведен в панкреаса (орган, който е част от храносмилателната система), който помага на тялото да използва глюкозата като гориво.

инсулинова резистентност Състояние, при което тялото започва да игнорира присъствието на инсулин, хормон, необходим за подпомагане придвижването на енергия (захар) от кръвта и към клетките, където може да подхранва техните дейности. Инсулиновата резистентност е ранен симптом на хората в риск от развитие на диабет тип 2.

микроб Съкращение от микроорганизъм. Живо същество, което е твърде малко, за да се види с невъоръжено око, включително бактерии, някои гъбички и много други организми като амеби. Повечето се състоят от една клетка.

микробиология Изследване на микроорганизми, главно бактерии, гъбички и вируси. Учените, които изучават микробите и инфекциите, които могат да причинят, или начините, по които могат да взаимодействат със заобикалящата ги среда, са известни като микробиолози.

микробиом Научният термин за цялостните микроорганизми - бактерии, вируси, гъбички и други - които обитават постоянно тялото на човек или друго животно.

мутация (v. мутация) Известна промяна, която се случва с ген в ДНК на организма. Някои мутации се срещат естествено. Други могат да бъдат предизвикани от външни фактори, като замърсяване, радиация, лекарства или нещо в диетата. Ген с тази промяна се нарича мутант.

затлъстяване (прил. затлъстяване) Екстремно наднормено тегло. Затлъстяването е свързано с широк спектър от здравословни проблеми, включително диабет тип 2 и високо кръвно налягане.

наднормено тегло Медицинско състояние, при което тялото е натрупало твърде много телесни мазнини. Хората не се считат за наднормено тегло, ако тежат повече от нормалното за тяхната възраст и ръст, но това допълнително тегло идва от костите или мускулите.

протеин Съединение, направено от една или повече дълги вериги аминокиселини. Протеините са съществена част от всички живи организми. Те формират основата на живите клетки, мускулите и тъканите; те също вършат работата вътре в клетките. Сред по-известните, самостоятелни протеини са хемоглобинът (в кръвта) и антителата (също в кръвта), които се опитват да се борят с инфекциите. Лекарствата често действат, като се прихващат към протеините.

съпротива (както при лекарствената резистентност) Намаляването на ефективността на лекарството за лечение на заболяване, обикновено микробна инфекция. (като при устойчивост на болести) Способността на организма да се бори с болестта.

сол Съединение, получено чрез комбиниране на киселина с основа (в реакция, която също създава вода). Океанът съдържа много различни соли - наречени общо „морска сол“. Обикновената готварска сол е направена от натрий и хлор.

видове Група от подобни организми, способни да произвеждат потомство, което може да оцелее и да се размножи.

Т клетки Семейство от бели кръвни клетки, известни още като лимфоцити, които са основни участници в имунната система. Те се борят с болестите и могат да помогнат на организма да се справи с вредните вещества.

диабет тип 2 (виж също диабет) Болест, причинена от неспособността на организма да използва ефективно инсулин, хормон, който помага на тялото да обработва и използва захари. Освен ако диабетът не се контролира, човек е изправен пред риск от сърдечни заболявания, кома или смърт.

Цитати

Списание: C. Petersen et al. Т-клетъчно-медиираната регулация на микробиотата предпазва от затлъстяване. Наука. Кн. 365, 26 юли 2019 г., стр. 340. doi: 10.1126/science.aat9351.

Списание: Y. Wang и L.V. Хупър. Имунният контрол на микробиотата предотвратява затлъстяването. Наука. Кн. 365, 26 юли 2019 г., стр. 316. doi: 10.1126/science.aay2057.

Относно Тина Хесман Саи

Тина Хесман Сай е старши писател на персонала и докладва по молекулярна биология. Тя има докторска степен по молекулярна генетика от Вашингтонския университет в Сейнт Луис и магистърска степен по научна журналистика от Бостънския университет.

Ресурси в класната стая за тази статия Научете повече

Налични са безплатни ресурси за преподаватели за тази статия. Регистрирайте се за достъп:

Вече е регистриран? Въведете вашия имейл адрес по-горе.

Свързани истории

Червеите в червата не позволяват на мишките да се зачервят с храна с високо съдържание на мазнини

Имунната система на мозъка може да играе роля в наддаването на тегло

Микробите на червата ви могат да решат дали белият хляб или пълнозърнестото жито е най-доброто - за вас

Още истории от Научни новини за студенти за микроби

Учените казват: Апоптоза

Учените казват: Nucleus

Замърсяващите микропластмаси вредят както на животните, така и на екосистемите

Trio печели Нобелова награда за откриване на хепатит С за 2020 г.

Ако бактериите се слепят, те могат да оцелеят в продължение на години в космоса

Миризлив успех: Учените идентифицират химията на B.O.

Някои микроби на дълбоководно дъно все още са живи след 100 милиона години!

Обяснител: Какво представляват антителата?

Научни новини за студенти

Основана през 2003г, Научни новини за студенти е безплатна, награждавана онлайн публикация, посветена на предоставянето на научни новини, подходящи за възрастта, на учащи, родители и преподаватели. Публикацията, както и Научни новини списание, се публикуват от Обществото за наука и общественост, организация с нестопанска цел по член 501 (c) (3), посветена на обществения ангажимент в научните изследвания и образованието.