Введение
Каким образом избыточное потребление сахара и жира в западной диете способствует развитию метаболического синдрома, ожирения и сахарного диабета 2 типа? Исследование, опубликованное в журнале Cell1, раскрывает значение молекулярных событий и, в частности, - участие микробиоты кишечника и Тh17- клеток (Т-хелперов) иммунной системы кишечника.Метаболический синдром и западная диета
Известно, что диета, богатая сахаром и жиром, способствует усилению воспалительных процессов в кишечнике, а также что иммунная система кишечника играет ключевую роль в поддержании метаболизма. Мы также знаем, что кишечная микробиота является важным модулятором кишечного иммунитета, что также приводит к изменению метаболизма. И наконец, нам известно о том, что такие клетки, как врождённые лимфоидные клетки 3 типа(ILC3) и клетки Т-хелперы 17 типа (Th17), могут быть вовлечены, в зависимости от контекста, в защиту от метаболического синдрома. Однако, ряд молекулярных механизмов, связывающих диету с высоким содержанием жиров (HFD) с её метаболическими эффектами, остается недостаточно изученным.
Чтобы выяснить ситуацию, исследователи кормили мышей в соответствии с обычной диетой или диетой с преобладанием жиров в течение 4 недель. В отличие от мышей, получавших обычное кормление, у мышей в группе с преобладанием жиров в пище (HFD) развился типичный метаболический синдром, включая прирост веса, резистентность к инсулину и непереносимость глюкозы. Анализ слизистой оболочки кишечника и кала мышей в группе HFD показал, что диета с преобладанием жиров вызывала быструю потерю сегментированных филаментных (нитчатых) бактерий (SFB) в микробиоте кишечника, что в свою очередь, приводило к потере клеток Th17 и, в конечном счете, к развитию метаболического синдрома.
Пробиотики восстанавливают защиту организма от метаболического синдрома
Исследования участия других иммунных клеток, таких как ILC3 или Т-клеток CD4, позволили ученым подтвердить, что кишечной микробиоте необходимы клетки для того, чтобы предотвратить развитие метаболического синдрома. Эти дополнительные исследования также показали, что потеря гомеостаза клеток Th17 при элиминации SFBs была действительно связана с неблагоприятными эффектами диеты с высоким содержанием жиров.Затем мышей кормили SFBs перорально через зонд в течение 4 недель, что привело к:
· Значительному восстановлению клеток Th17 и их экспрессии в кишечнике
· Уменьшению воспаления в кишечнике
· Потере веса
· Защите от резистентности к инсулину.
Специальная микробная диета, стимулирующая клетки Th17, может улучшить течение метаболического синдрома и ожирения при сахарном диабете за счет регуляции иммунного гомеостаза кишечника.
Является ли сахар основным виновником неблагоприятных последствий западной диеты?
Зная о том, что кроме жиров, западная диета также содержит большое количество сахара, исследователи сравнили воздействие на мышей диеты HFD (25% сахаров, включая сахарозу и мальтодекстрин, часто содержащийся в конфетах и газированных напитках) с эффектами другой диеты, с низким содержанием сахара (3%-6%). При этом ученые обнаружили, что сахар уменьшает число иммунных клеток, при этом повышая содержание бактерий, таких как Faecalibaculum rodentium, в кишечной микробиоте и SFBs, которые стимулируют рост числа иммунных клеток Th17.Речь о диете, которая лечит метабилический синдром? Не так быстро…
Несмотря на то, что доказан факт того, что достаточно присутствия сахара, чтобы вызвать последующую потерю SFBs и клеток Th17s, исключение сахара из рациона имеет терапевтический эффект только в случае, если в кишечнике присутствуют соответствующие иммунные клетки. Одного изменения диеты может быть недостаточно. Исследователи полагают, что их работа показывает, что метаболический синдром, ожирение и сахарный диабет регулируются сложной сетью взаимодействий между диетой, микробиотой кишечника и иммунными клетками. Поэтому лечение перечисленных заболеваний не может быть одинаковым, а должно быть индивидуальным для каждого пациента. Соответственно, в будущем точные терапевтические подходы будут учитывать различия между индивидуумами с точки зрения иммуномодулирующей системы кишечной микробиоты.Источники
1. Kawano Y, Edwards M, Huang Y, et al. Microbiota imbalance induced by dietary sugar disrupts immune-mediated protection from metabolic syndrome. Cell. 2022;185(19):3501-3519.e20