I batteri intestinali che impediscono ai topi di diventare obesi possono anche controllare il peso nelle persone

I ricercatori dell'Università dello Utah Health hanno identificato una classe specifica di batteri dall'intestino che impedisce ai topi di diventare obesi, suggerendo che questi stessi microbi possono controllare allo stesso modo il peso nelle persone. I batteri benefici, chiamati Clostridi, fanno parte del microbioma - collettivamente trilioni di batteri e altri microrganismi che abitano l'intestino.

Pubblicato online sulla rivista Science il 25 luglio, lo studio mostra che i topi sani hanno molti Clostridi -; una classe da 20 a 30 batteri -; ma quelli con un sistema immunitario compromesso perdono questi microbi dal loro intestino man mano che invecchiano. Anche se nutrito con una dieta sana, i topi diventano inevitabilmente obesi. Restituire questa classe di microbi a questi animali ha permesso loro di rimanere magri.

Turno di giugno, dottorato di ricerca, professore associato di patologia presso la U of U Health, è il co-autore senior dello studio insieme al professore assistente di ricerca della U of U Health W. Zac Stephens, dottorato di ricerca Charisse Petersen, dottorato di ricerca, uno studente laureato in quel momento, ha condotto la ricerca.

Ora che abbiamo trovato il numero minimo di batteri responsabili di questo effetto dimagrante, abbiamo il potenziale per capire veramente cosa stanno facendo gli organismi e se hanno un valore terapeutico".

Turno di giugno, dottorato di ricerca, professore associato di patologia, U di U Health

I risultati di questo studio stanno già puntando in quella direzione. Petersen e colleghi hanno scoperto che i Clostridia prevengono l'aumento di peso bloccando la capacità dell'intestino di assorbire il grasso. I topi trattati sperimentalmente in modo che i Clostridi fossero gli unici batteri che vivono nel loro intestino erano più magri e con meno grasso rispetto ai topi che non avevano affatto il microbioma. Avevano anche livelli inferiori di un gene, CD36, che regola l'assorbimento degli acidi grassi da parte dell'organismo.

Queste intuizioni potrebbero portare a un approccio terapeutico, Round dice, con vantaggi rispetto ai trapianti fecali e ai probiotici che sono ora ampiamente studiati come modi per ripristinare un microbiota sano. terapeutiche come queste, che si basano sul trasferimento del microbioma vivente nell'intestino, non funzionerà per tutti a causa delle differenze nella dieta e di altri fattori che influenzano i batteri che possono sopravvivere e prosperare.

L'attuale studio ha scoperto che una o più molecole prodotte da Clostridia hanno impedito all'intestino di assorbire il grasso. Il prossimo passo è isolare queste molecole e caratterizzare ulteriormente il modo in cui funzionano per determinare se potrebbero ispirare trattamenti mirati per l'obesità, diabete di tipo 2, e altri disturbi metabolici correlati.

"Questi batteri si sono evoluti per vivere con noi e trarne beneficio, " Dice Petersen. "Abbiamo molto da imparare da loro".

Una buona difesa è il miglior attacco

Scoprire che i topi con un sistema immunitario compromesso non potevano fare a meno di diventare obesi è stata una scoperta che quasi non è avvenuta. Serendipity ha portato Petersen in laboratorio al momento giusto per vedere che i topi geneticamente modificati per non avere myd88, un gene centrale per la risposta immunitaria, erano "grassi come frittelle". Aveva lasciato che i roditori invecchiassero più a lungo del solito, rivelando un legame non apprezzato tra immunità e obesità.

Ancora, l'osservazione non ha risposto alla domanda perché gli animali sono diventati sovrappeso.

Sulla base di ricerche precedenti che aveva svolto nel laboratorio Round, sospettava che fosse coinvolto il microbioma. Aveva contribuito a dimostrare che un ruolo del sistema immunitario è quello di mantenere l'equilibrio tra la vasta gamma di batteri nell'intestino. La compromissione delle difese dell'organismo può far sì che alcune specie batteriche prendano il sopravvento su altre. Qualche volta, il cambiamento ha un impatto negativo sulla salute.

Seguendo una logica simile, Petersen e colleghi hanno determinato che l'obesità osservata nei topi immunocompromessi derivava dall'incapacità del sistema di difesa del corpo di riconoscere adeguatamente i batteri. Questi topi hanno prodotto meno anticorpi che normalmente si attaccano al microbioma come missili a ricerca di bersagli. Questo cambiamento ha reso l'intestino meno ospitale per i Clostridi, portando ad un maggiore assorbimento dei grassi e ad un eccessivo aumento di peso. Col tempo, i topi hanno anche sviluppato segni di diabete di tipo 2.

Round sottolinea che la ricerca di altri ha dimostrato che le persone obese mancano allo stesso modo di Clostridi, rispecchiando la situazione in questi topi. Ci sono anche alcune indicazioni che le persone obese o con diabete di tipo 2 possono avere una risposta immunitaria subottimale. La speranza è che la comprensione di queste connessioni fornisca nuove informazioni sulla prevenzione e il trattamento di queste condizioni di salute pervasive.

"Ci siamo imbattuti in un aspetto relativamente inesplorato del diabete di tipo 2 e dell'obesità, "Dice Round. "Questo lavoro aprirà nuove indagini su come la risposta immunitaria regola il microbioma e le malattie metaboliche".

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