Terwijl je de vis gebruikt om cellen te onderzoeken die normaal gesproken de hersenen en de rest van het lichaam vertellen wat er in de darm gebeurt na een maaltijd, een team van Duke-onderzoekers ontdekte dat een vetrijke maaltijd die communicatie een paar uur volledig uitschakelt.
De cellen waar ze naar keken zijn de entero-endocriene cellen, die schaars voorkomen in het slijmvlies van de darm, maar spelen een sleutelrol bij het signaleren van het lichaam over het allerbelangrijkste spijsverteringskanaal. Naast het vrijgeven van hormonen, de cellen hebben ook een recent ontdekte directe verbinding met het zenuwstelsel en de hersenen.
Deze cellen produceren minstens 15 verschillende hormonen om signalen naar de rest van het lichaam te sturen over darmbewegingen, gevoelens van volheid, spijsvertering, opname van voedingsstoffen, insulinegevoeligheid en energieopslag.
Maar ze vallen op het werk een paar uur in slaap na een vetrijke maaltijd, en we weten nog niet of dat goed of slecht is."
John Rawls, universitair hoofddocent moleculaire genetica en microbiologie aan de Duke School of Medicine
Aangezien entero-endocriene cellen belangrijke spelers zijn bij de spijsvertering, het gevoel vol te zijn en het daaropvolgende voedingsgedrag, dit tot zwijgen brengen kan een mechanisme zijn dat er op de een of andere manier voor zorgt dat mensen die een vetrijk dieet volgen, nog meer eten.
"Dit is een voorheen niet gewaardeerd onderdeel van de postprandiale (na-maaltijd) cyclus, " zei Rawls. "Als dit elke keer gebeurt als we een ongezonde, vetrijke maaltijd, het kan een verandering in insulinesignalering veroorzaken, wat op zijn beurt zou kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van insulineresistentie en diabetes type 2."
Om de stilte beter te begrijpen, de onderzoekers probeerden het proces stap voor stap af te breken bij de zebravis.
Nadat ze voor het eerst een maaltijd voelen, de entero-endocriene cellen veroorzaken binnen enkele seconden een calciumstoot, het signaleringsproces in gang zetten. Maar na dat eerste signaal is er een vertraagd effect later in de periode na de maaltijd. Het is tijdens deze latere reactie dat het zwijgen plaatsvindt, zei Rawls, die ook leiding geeft aan Duke's Microbiome Center.
De tot zwijgen gebrachte cellen veranderen van vorm en ervaren stress in hun endoplasmatisch reticulum, een structuur die nieuwe eiwitten assembleert. Het lijkt erop dat deze entero-endocriene cellen, die gespecialiseerd zijn in het synthetiseren en afscheiden van eiwitten zoals hormonen en neurotransmitters, een tijdje overprikkeld en uitgeput raken.
Het team probeerde het vetrijke dieet op een lijn van kiemvrije zebravissen die waren grootgebracht in afwezigheid van microben, en ontdekten dat ze niet hetzelfde dempende effect ervoeren. Dus gingen ze op zoek naar darmmicroben die mogelijk bij het proces betrokken waren.
Na screening door alle soorten bacteriën in de darm, ze zagen dat de silencing het werk leek te zijn van een enkel type darmbacteriën, genaamd Acinetobacter. Deze insecten zijn normaal gesproken minder dan 0,1 procent van het totale darmmicrobioom, maar ze namen 100-voudig toe na een vetrijke maaltijd en waren de enige bacteriën die het silencing-effect konden induceren.
"Vervolgens willen we begrijpen hoe Acinetobacter deze interessante reactie oproept, " zei Lihua Ye, een postdoctoraal onderzoeker en hoofdauteur van dit artikel. "We vermoeden ook dat andere bacteriën deze mogelijkheid ook hebben."
Rawls zei dat ze niet zeker weten waarom stilte optreedt, noch of het enig positief effect heeft op de vissen. Het kan een manier zijn om overmatige signalering over het vet te voorkomen, maar door zo volledig tot zwijgen te worden gebracht, de cellen zullen ook niets anders communiceren.
"We begrijpen nog niet wat de langetermijnimpact van entero-endocriene silencing zou zijn op de metabole gezondheid, " zei Rawls. "Dit kan een onaangepaste reactie zijn op vetrijke voeding die de normale regulerende functies van deze cellen schaadt, wat leidt tot stofwisselingsstoornissen zoals insulineresistentie. Maar het is ook mogelijk dat de silencing een gunstige aanpassing is om het dier te beschermen tegen overstimulatie van de darmcellen."
Studie onthult antivirale effecten van curcumine
Kankerstof van gewone darmmicrobe
Het risico op slokdarmkanker kan worden verminderd door esomeprazol en een lage dosis aspirine
Jong bloed herstelt vitaliteit bij ouderen
PENTAX Medical haalt $ 125 op,
SARS-CoV N-eiwit wekt de productie van IFN-β op door alomtegenwoordige RIG-I te veroorzaken,
Nieuwe studie toont verbeterde overleving voor patiënten met gevorderde colorectale BRAF-mutante kanker
De resultaten van een nieuwe klinische proef die vandaag in de New England Journal of Medicine laten zien dat het gebruik van een combinatie van drie geneesmiddelen die gericht zijn op een specifiek
Het vaginale microbioom kan de werkzaamheid van hiv-preventietherapie beïnvloeden
Een nieuwe studie uitgevoerd door Dr. Nichole Klatt van de Universiteit van Minnesota, en collegas, heeft aangetoond dat vaginale microbiële gemeenschappen verband houden met een verhoogd risico op hi
De ziekte van Parkinson kan worden voorkomen door darmmicroben
Een veelvoorkomend darmorganisme dat ons helpt voedsel beter te verteren, kan ook een krachtig instrument zijn bij het voorkomen of omkeren van de symptomen van de ziekte van Parkinson (PD), volgens e