Dok koristite ribu za ispitivanje stanica koje normalno govore mozgu i ostatku tijela što se događa u crijevima nakon obroka, tim Dukeovih istraživača otkrio je da obrok s visokim udjelom masti potpuno isključuje tu komunikaciju na nekoliko sati.
Stanice koje su gledali su enteroendokrine stanice, koje se rijetko javljaju po sluznici crijeva, ali imaju ključnu ulogu u signaliziranju tijelu o najvažnijem probavnom kanalu. Osim oslobađanja hormona, stanice također imaju nedavno otkrivenu izravnu vezu s živčanim sustavom i mozgom.
Ove stanice proizvode najmanje 15 različitih hormona za slanje signala ostatku tijela o kretanju crijeva, osjećaj punoće, digestija, apsorpcija hranjivih tvari, osjetljivost na inzulin i skladištenje energije.
Ali oni zaspu na poslu nekoliko sati nakon obroka s visokim udjelom masti, a mi još ne znamo je li to dobro ili loše. "
John Rawls, izvanredni profesor molekularne genetike i mikrobiologije na Medicinskom fakultetu Duke
Budući da su enteroendokrine stanice ključni igrači u probavi, osjećaj sitosti i kasnije hranjenje, ovo utišavanje može biti mehanizam koji nekako dovodi do toga da ljudi koji jedu visokomasnu dijetu jedu još više.
"Ovo je prethodno necijenjen dio ciklusa nakon obroka (nakon obroka), "Rekao je Rawls." Ako se to dogodi svaki put kad jedemo nezdravo, obrok s visokim udjelom masti, može uzrokovati promjenu signalizacije inzulina, što bi pak moglo pridonijeti razvoju inzulinske rezistencije i dijabetesa tipa 2. "
Da biste bolje razumjeli utišavanje, istraživači su pokušali korak po korak razbiti proces kod zebrice.
Nakon što prvi put osjete obrok, enteroendokrine stanice izazivaju nalet kalcija u roku od nekoliko sekundi, pokretanje procesa signalizacije. No nakon tog početnog signala dolazi do odgođenog učinka kasnije u razdoblju nakon obroka. Tijekom tog kasnijeg odgovora dolazi do utišavanja, rekao je Rawls, koji također vodi Dukeov Centar za mikrobiome.
Utišane stanice mijenjaju oblik i doživljavaju stres u svom endoplazmatskom retikulumu, struktura koja okuplja nove proteine. Čini se da ove enteroendokrine stanice, koji su specijalizirani za sintezu i lučenje proteina poput hormona i neurotransmitera, na neko vrijeme postanu previše stimulirani i iscrpljeni.
Tim je isprobao prehranu s visokim udjelom masti na liniji zebrica bez klica uzgojenoj u nedostatku mikroba, i otkrili da nisu doživjeli isti učinak prigušivanja. Tako su počeli tražiti crijevne mikrobe koji bi mogli biti uključeni u proces.
Nakon pregleda svih vrsta bakterija koje se nalaze u crijevima, vidjeli su da se čini da je utišavanje djelo jedne vrste crijevnih bakterija, naziva Acinetobacter. Ti su kukci obično manji od 0,1 posto ukupnog crijevnog mikrobioma, ali su se povećale 100 puta nakon obroka s visokim udjelom masti i bile su jedine bakterije koje su mogle izazvati učinak prigušivanja.
"Zatim želimo razumjeti kako Acinetobacter izaziva ovaj zanimljiv odgovor, "rekla je Lihua Ye, postdoktorand i vodeći autor na ovom radu. "Također sumnjamo da bi i druge bakterije mogle imati tu sposobnost."
Rawls je rekao da nisu sigurni zašto dolazi do utišavanja, niti ima li pozitivan učinak na ribu. To bi mogao biti način da se spriječi pretjerana signalizacija o masnoći, ali ovako potpuno ušutkani, stanice također neće komunicirati ništa drugo.
"Još ne razumijemo kakav bi bio dugoročni utjecaj enteroendokrinog utišavanja na metaboličko zdravlje, "Rekao je Rawls." Ovo može biti neprilagođen odgovor na hranjenje s visokim udjelom masti koji narušava normalne regulatorne funkcije ovih stanica, što dovodi do metaboličkih poremećaja poput inzulinske rezistencije. No također je moguće da je utišavanje korisna prilagodba za zaštitu životinje od pretjerane stimulacije stanica crijeva. "