Tarmbakterier hjälper till att utveckla mer beige fett med begränsat kaloriintag

Möss med lägre kaloriintag lever längre och är både friskare och smalare. Ett team av forskare som finansieras av SNSF kan ha hittat orsaken till denna positiva effekt:mycket av det beror på tarmmikrobiella samhällen och hur de påverkar immunsystemet. Forskarna hittade också föreningar som efterliknar kaloribegränsning och kan omvandla fetma behandlingar.

Att minska intaget av kalorier med upp till 40% har länge varit känt för att ha en fördelaktig effekt på djurs hälsa:djuren lever längre, blodsockernivån sjunker snabbare, och de förbränner mer kroppsfett. Enligt en artikel av en grupp forskare som nyligen publicerats i forskningstidningen Cell Metabolism, många av dessa förändringar i kroppen orsakas av tarmbakterier.

Överföring av mikrober från tarmen
Det internationella laget som leds av Mirko Trajkovski, SNSF -professor vid universitetet i Genève, begränsade kaloriintaget hos möss i 30 dagar och fann en ökad mängd beige fett, en typ av fettvävnad som bränner kroppsfett och bidrar till viktminskning.

Intressant, när de överförde caecum mikrobiella samhällen från de kaloribegränsade mössen till andra möss som fötts upp och fortfarande lever under sterila förhållanden (dvs. utan mikrober i tarmen), de mottagande djuren utvecklade också mer beige fett och var smalare trots att de åt normalt. Så förändringen av mikrobiomen ensam skapade hälsofördelar för mössen.

När man analyserar dessa mikrobiella samhällen, Trajkovskis team fann att tarmbakterierna hos möss på en kaloribegränsad kost producerade lägre nivåer av en giftig molekyl som kallas Lipopolysaccharide (LPS). När LPS-nivåerna rekonstituerades till normala nivåer i blodet, mössen förlorade många hälsofördelar med kosten.

Nya föreningar kan hjälpa till att behandla fetma
Den bakteriella LPS-molekylen är känd för att utlösa ett immunsvar genom att aktivera en specifik signalreceptor som kallas den avgiftsliknande receptorn 4 (TLR4). Experimentera på möss med genetiskt modifierade immunceller som saknar denna receptor, forskarna kunde efterlikna effekten av kalorirestriktionen. "Det är uppenbart att immunsystemet inte bara bekämpar infektioner, det spelar också en nyckelroll för att reglera ämnesomsättningen, "säger Trajkovski. Förutom mer beige fett och viktminskning, mössen reagerar bättre på insulin, deras lever bearbetar socker och fett på hälsosammare sätt och mössen är bättre rustade för att klara kallare temperaturer. "Detta förvandlas till ett helt nytt forskningsområde, "säger Trajkovski. Efter att ha dissekerat mekanismen bakom kalorirestriktion, forskarna bestämde sig för att testa två föreningar:en av dem minskar direkt giftig LPS -produktion av bakterierna och den andra blockerar TLR4 -receptorn som tar emot LPS -signalen. Båda hade en positiv effekt på mössen som liknade att äta mindre. "Det kan en dag bli möjligt att behandla överviktiga med ett läkemedel som simulerar kaloribegränsning, "säger Trajkovski." Vi undersöker för närvarande de exakta förändringarna i bakteriesamhällen, och vi testar också andra föreningar som minskar LPS -produktion och signalering. "

• Cryptosporidios förvärrades av vanligt förekommande probiotika
• Celmatix och Ferring tillkännager genomicsamarbete som syftar till att avslöja nya insikter om äggstocksbiologi