Pri použití ryby na vyšetrenie buniek, ktoré normálne informujú mozog a zvyšok tela o tom, čo sa deje v čreve po jedle, tím vedcov z Duke zistil, že jedlo s vysokým obsahom tuku úplne vypne komunikáciu na niekoľko hodín.
Bunky, na ktoré sa pozerali, sú enteroendokrinné bunky, ktoré sa zriedkavo vyskytujú v črevnej výstelke, ale zohrávajú kľúčovú úlohu pri signalizácii tela o dôležitom zažívacom kanáli. Okrem uvoľňovania hormónov bunky majú tiež nedávno objavené priame spojenie s nervovým systémom a mozgom.
Tieto bunky produkujú najmenej 15 rôznych hormónov, ktoré vysielajú zvyšku tela signály o pohybe čriev, pocity plnosti, trávenie, absorpcia živín, citlivosť na inzulín a skladovanie energie.
Ale po práci s vysokým obsahom tuku v práci niekoľko hodín zaspia, a my ešte nevieme, či je to dobré alebo zlé. “
John Rawls, docent molekulárnej genetiky a mikrobiológie na Duke School of Medicine
Pretože enteroendokrinné bunky sú kľúčovými hráčmi trávenia, pocit plnosti a následné správanie pri kŕmení, toto umlčanie môže byť mechanizmom, ktorý nejakým spôsobom spôsobuje, že ľudia jediaci diétu s vysokým obsahom tukov jedia ešte viac.
„Toto je predtým nedocenená časť cyklu po jedle (po jedle), „Povedal Rawls.“ Ak sa to stane zakaždým, keď jeme nezdravé, vysokotučné jedlo, môže to spôsobiť zmenu inzulínovej signalizácie, čo by zase mohlo prispieť k rozvoju inzulínovej rezistencie a cukrovky 2. typu “.
Aby ste lepšie pochopili stlmenie, vedci sa pokúsili tento proces krok za krokom prelomiť v zebrafish.
Potom, čo prvýkrát cítia jedlo, enteroendokrinné bunky spustia výbuch vápnika v priebehu niekoľkých sekúnd, spustenie signalizačného procesu. Ale po tomto počiatočnom signáli dôjde k oneskorenému účinku neskôr v období po jedle. Počas tejto neskoršej reakcie dôjde k umlčaniu, povedal Rawls, ktorý tiež riadi Duke's Microbiome Center.
Umlčené bunky menia tvar a zažívajú stres v endoplazmatickom retikule, štruktúra, ktorá zhromažďuje nové proteíny. Zdá sa, že tieto enteroendokrinné bunky, ktoré sa špecializujú na syntézu a sekréciu bielkovín, ako sú hormóny a neurotransmitery, byť na chvíľu príliš stimulovaní a vyčerpaní.
Tím vyskúšal diétu s vysokým obsahom tukov na rade zebrafishov bez klíčkov chovaných bez akýchkoľvek mikróbov, a zistili, že nezaznamenali rovnaký účinok stíšenia. Začali teda hľadať črevné mikróby, ktoré by mohli byť zapojené do procesu.
Po skríningu všetkými druhmi baktérií nachádzajúcich sa v čreve, videli, že umlčanie sa zdá byť dielom jedného typu črevných baktérií, nazývaný Acinetobacter. Tieto chyby sú zvyčajne menšie ako 0,1 percenta z celkového črevného mikrobiómu, ale zvýšili sa 100-násobne po jedle s vysokým obsahom tuku a boli jedinými baktériami schopnými vyvolať účinok umlčania.
„Ďalej chceme pochopiť, ako Acinetobacter vyvoláva túto zaujímavú odpoveď, “povedal Lihua Ye, postdoktorand a hlavný autor tohto dokumentu. "Máme tiež podozrenie, že túto schopnosť môžu mať aj iné baktérie."
Rawls povedal, že si nie sú istí, prečo dochádza k umlčaniu, ani to, či má nejaký pozitívny vplyv na ryby. Možno je to spôsob, ako zabrániť nadmernej signalizácii tuku, ale tým, že boli takto úplne umlčaní, bunky tiež nebudú komunikovať nič iné.
„Zatiaľ nerozumieme, aký by bol dlhodobý vplyv enteroendokrinného umlčania na metabolické zdravie, „Povedal Rawls.“ To môže byť maladaptívna reakcia na kŕmenie vysokým obsahom tukov, ktorá narúša normálne regulačné funkcie týchto buniek, vedie k metabolickým poruchám, ako je inzulínová rezistencia. Je však tiež možné, že umlčanie je prospešnou adaptáciou na ochranu zvieraťa pred nadmernou stimuláciou črevných buniek. "