A bélbaktériumok hatással vannak a jet lagra és a jo-jo hatásra
Dr. Christoph Thaiss azt kutatta, hogy a bélbaktériumok milyen hatással vannak a jo-jo hatásra és a jet lagra. Fotó privát
A fogyókúra utáni gyors súlygyarapodás jól ismert jelenség. De ennek az úgynevezett jo-jo hatásnak az okai már régóta rejtélyek. Dr. Christoph Thaiss megfejtette az állatkísérletek mechanizmusát az izraeli Weizmann Tudományos Intézetben. Bélbaktériumokkal találkozott, amelyek szintén befolyásolják a sugárzavarral és a műszakos munkával járó betegségeket. Ezek a kutatási sikerek elnyerték neki 2017-ben a Német Egyetemi Orvostudományi Innovációs Díjat. „Az állatkísérletek megértése” a bélbaktériumok hatásáról és az állatkísérletek fontosságáról az izraeli kutatások és állatjólét szempontjából beszélt a tudóssal, aki most az Egyesült Államokban, a Pennsylvaniai Egyetemen vezeti saját kutatólaboratóriumát.
Hogyan jutott eszedbe a bélbaktériumok testünkre gyakorolt hatásának tanulmányozása?
Dr. Christoph Thaiss: Az az elképzelés, hogy a bélben lévő baktériumok elengedhetetlenek testünk különböző funkcióihoz, elvben több mint 100 éves. Ilya Mechnikov munkájára nyúlik vissza. Ennek a hipotézisnek a részletes megvizsgálásához szükséges technológiai fejlődés azonban csak az elmúlt évtizedben történt. Ezért most elvégezhetjük a bélbaktériumok működésének elemzését, amelyek a legutóbbi időkig elképzelhetetlenek voltak.
A bélbaktériumok úgy tűnik, hogy nagyjából részt vesznek az emberek és állatok minden testfolyamatában. Hogyan képesek a baktériumok hatni gazdájuk testére?
Thai: A bélbaktériumok nagyon nagy mennyiségű molekulát termelnek, amelyeket saját testünk nem képes szintetizálni. Ezek a molekulák nemcsak a belekben halmozódnak fel, hanem a test is felszívódik és bejutnak a véráramba. Ennek eredményeként a szervek ki vannak téve olyan bélbaktériumok hatásának is, amelyeket a baktériumok közvetlenül nem telepítenek meg, például a máj vagy a zsírszövet.
Egerekben megtudták, hogy a baktériumok befolyásolják az olyan jelenségeket, mint a sikeres étrend utáni „jojó-effektus” vagy a hosszú utak utáni jet-lag fáradtság. Miért választotta ezt a fajt?
Thai: Az egerek ideálisan alkalmasak olyan bonyolult kölcsönhatások szimulálására, mint például a bélbaktériumok és a környezeti hatások között, például diéta közben. Noha vannak különbségek az emberi biológiában, például az a tény, hogy az egerek éjszakaiak, a legtöbb fiziológiai folyamat annyira hasonló, hogy az egerek eredményei gyakran jól fordítják az embert. Ezenkívül az egerek és az emberek közötti bélbaktériumok összetétele mutat némi különbséget, de alapvetően hasonló baktériumtörzseket tartalmaz. Ez lehetővé teszi a bélbaktériumok átadását az emberekből az egerekbe működésük tanulmányozása érdekében.
Hogyan befolyásolják a bélbaktériumok ezeket a folyamatokat?
Thai: Megállapítottuk, hogy a bélbaktériumok fontos szerepet játszanak mind a „jojó-hatásban”, vagyis a sikeres étrend után ismételten hízni való hajlamban, mind a krónikus sugárhúzás vagy műszakos munka okozta anyagcserebetegségekben. Mindkét esetben a bélbaktériumok által termelt kismolekulák befolyásolják a gazdaszervezet fontos folyamatait. A „jojó-effektus” esetében például vannak úgynevezett flavonoidok - ezek növényi eredetű élelmiszer-összetevők, amelyeket a bélbaktériumok lebontanak. Segíthet abban, hogy a sikeres fogyást ne kövesse azonnal súlygyarapodás.
Amióta a 2017. évi orvosi Nobel-díjat odaítélték az időérzékelés molekuláris mechanizmusainak felfedezéséért, a „belső óra” mindenki ajkán áll. Az első felfedezéseket gyümölcslegyek segítségével tették meg. Honnan jött az ötlet, hogy közelebbről megvizsgáljuk a bélbaktériumok szerepét ebben a folyamatban?
Thai: A „belső óra” zavarai modern társadalmunk jelenségei - műszakos munka, sugárhajtás vagy éjszakai mesterséges fény okozza őket. Ezek a rendellenességek számos gyakori betegséghez kapcsolódnak, például elhízáshoz, szív- és érrendszeri betegségekhez és rákhoz. Pontosan ezek a betegségek gyakran társulnak a bélbaktériumok megváltozott összetételével. Ez volt a kiindulópont számunkra a bélbaktériumok és a nappali-éjszakai ritmus kölcsönhatásának vizsgálata során.
Pontosan mit tudott meg?
Thai: Felfedeztük, hogy a bélbaktériumok is rendelkeznek egyfajta "belső órával", vagyis pontosan 24 órán át tartó napi ritmuson futnak. Ez azt jelenti, hogy a bélflóra a napszakától függően különböző funkciókat lát el. Ezek a napi ritmusok fontosak az egészséges anyagcseréhez, és zavartak például krónikus jet lag vagy műszakos munkában.
Hogyan és mikor profitálhatnánk mi, emberek, a kutatásából?
Thai: Jelenleg az egérmodell eredményein alapuló klinikai vizsgálaton dolgozunk. Reméljük, hogy az állatkísérletekhez hasonlóan képesek leszünk azonosítani azokat a kis molekulákat, amelyek terápiás úton képesek ellensúlyozni a „jo-jo hatást”. Ilyen molekulák hosszú távon felhasználhatók olyan betegeknél, akik súlycsökkentés céljából klinikai terápiát kapnak.
Kutatást végzett a híres Weizmann Intézetben, Tel-Aviv közelében. Mely állatjóléti előírások érvényesek Izraelben?
Thai: Izrael állatvédelmi szabályai összehasonlíthatók a németországi szabályokkal. Az állatok jólétére vonatkozó ugyanazok az irányelvek általában érvényesek. Az állatkísérletek igénylésének, értékelésének és felülvizsgálatának struktúrái nagyon hasonlóan működnek.
Vegye figyelembe az állatkísérletek tárgyának különbségeit Németországhoz képest?
Thai: Az állatkísérletek témáját Izrael ugyanolyan ellentmondásos módon vitatja, mint Németországban. Körülbelül hét évvel ezelőtt ért el csúcspontot a megbeszélés, amikor részben nyilvános vita és sok oktatási munka folyt. Azóta a közfigyelem némileg csökkent.
Vannak-e kulturális különbségek, esetleg zsidó hagyományok alapján?
Thai: A zsidó hagyomány erősen az Ószövetségen alapszik. A legáltalánosabb értelmezés azt jelenti, hogy az állat szenvedése általános értelemben csak akkor indokolt, ha hozzájárul az ember közvetlen hasznához. Ha egy állatkísérlet eredményeként emberi életet lehet megmenteni, a modern zsidó értelmezés szerint vétek, ha nem hajtják végre.