A mikrobák befolyásolják súlytudásunkat
Frissítve: 19.01.17 - 00.31
A belek nemcsak hétköznapi emésztőrendszer. Mikrobiális flórája az anyagcserét és a testsúlyt is szabályozza
Írta: Hermann Feldmeier
Számtalan mikroorganizmus kolonizálja a beleket. Évtizedekig a kutatók alig érdeklődtek apró szobatársaink iránt. Most ez változik: a mikrobiómák kutatása bebizonyosodott. Minden az emésztőrendszerben található baktériumokról szól.
Zhao Liping számára, a sanghaji Jiao Tong Egyetem Rendszerbiomedicina Központjának részvételével, a kutatás e területére való bejutás az USA-ban ösztöndíjjal kezdődött. Karcsú, fiatal akadémikusként érkezett, néhány évvel később elhagyta a New York-i Cornell Egyetemet, 30 kilogramm túlsúlyos volt és egészségét károsította a gyorsétterem.
Fogyjon a jamsszel
Szülőföldjén emlékezett az elhízás elleni hagyományos receptekre, és kínai yamból (Dioscorea opposita) és keserű dinnyéből (Momordica charantia) készített étrendet írt elő. Apránként elvesztette a túlsúlyát, a vér lipidszintje normalizálódott, és ugyanolyan fittnek érezte magát, mint diákkorában.
Meggyőződve arról, hogy a hagyományos kínai orvoslásból származó gyógynövények okozzák a fogyást - és nem a gyorsétterem hiányát - a képzett mikrobiológus rendszeres időközönként elemezte bélmikrobiomjának összetételét, és csodálkozott a változásokon.
Így a felesleges szalonna eltűnésével párhuzamosan a bélflórában hirtelen megjelent a Faecalibacterium prausnitzii baktérium. Eleinte csak jellegzetes DNS-fragmensek nyomaként, majd bakteriológiailag kimutatható mennyiségben. Az önkísérlet végén a csíra a belének teljes mikrobiális lakóinak körülbelül 15 százalékát képviselte.
A mikrobiológus számára egyértelmű volt, hogy ez még nem bizonyította okozati összefüggést egyrészt a Faecalibacterium prausnitzii jelenléte, másrészt a testsúlycsökkentés és a vér lipidjeinek normalizálása között. Lehetséges, hogy a székletcsíra csak egy baktérium szabadúszó volt, aki megfelelő ökológiai rést talált számára az étkezési szokások megváltoztatásával módosított bélflóra számára.
Ennek a lehetséges magyarázatnak a cáfolása érdekében a kínai tudós szisztematikus vizsgálatok elvégzése mellett döntött. Először egerekkel, majd csíra nélküli malacokkal (akiknek a belek nagyon hasonlítanak az emberekéhez), a közelmúltban pedig honfitársaival is. Mivel az elhízás, a cukorbetegség és a szív- és érrendszeri betegségek napjainkban is növekszik Kínában.
Az első kísérletek után is Zhao Liping találta el a szemét: hagyta, hogy a laboratóriumi egerek kéthetente normális, alacsony kalóriatartalmú, majd rendkívül zsíros ételeket fogyasszanak. Ezzel egyidejűleg molekuláris biológiai módszerekkel elemeztük a bélflóra összetételét, és meghatároztuk az egyes fajok abszolút arányát az összes baktérium teljes populációjában.
Ha az egerek megkapják a magas zsírtartalmú pelletet, akkor 80 új baktériumfaj jelent meg ürülékében, vagy erősen szaporodott. Ha változtattak a standard élelemen, a mikrobiom összetétele gyorsan visszaállt eredeti állapotába.
Egy másik kísérletsorozatban a rágcsálók kínai aranyfonál (Coptis sinensis) vagy borbolya (Berberis vulgaris) kivonatát is kapták, olyan gyógynövényeket, amelyekről a hagyományos kínai orvoslás feltételezi, hogy jót tesznek az emésztésnek és aktiválják a test öngyógyító erejét.
Ha az étrendnek kivonatokat kaptak a két növényfaj egyikéből, akkor az egerek eleve nem híztak meg. Ha hiányoztak az úgynevezett prebiotikus komponensek, fáradt lábakon áthúzták "jóléti hasukat" az alomon. Ebben a kísérletben a bélflóra a súlygyarapodással egy időben változott - egyértelmű jelzés a mikrobiom funkcionális állapota és a testtömeget szabályozó anyagcsere-folyamatok közötti okozati összefüggésről.
Időközben Jeffrey Gordon csoportjának kutatói az Egyesült Államok St. Louis-i Washington Egyetemről egy lépéssel tovább mentek: A túlsúlyos laboratóriumi egerek bélmikrobiomját átültették olyan csíra nélküli laboratóriumi állatokéba, amelyeknek nem volt saját bélflóra. Normál étellel a transzplantáltak túlsúlyosak lettek. Tehát a mikrobiom és nem az étkezési viselkedés volt a súlygyarapodás oka.
A Leuveni Egyetem kutatói jelenleg azt próbálják kideríteni, hogy miként magyarázhatók molekuláris szinten a bélflóra és a lipidanyagcsere összefüggései. A belga tudósok vizsgálatai azt mutatják, hogy ha a bélflóra összetétele a túlzott zsírfogyasztás következtében megváltozik, akkor a bélnyálkahártya permeabilitása - egy vékony, különféle sejtrétegekből álló gát - is megváltozik.
Azok a mérgező molekulák, amelyek általában nem tudnak bejutni ezen a gáton, bejutnak a véráramba, és finom gyulladásos reakciókat okoznak a belső szervekben. Ez bebizonyosodott olyan komplex cukormolekulák esetében, amelyek bizonyos típusú baktériumok sejtfalának részét képezik. Ezek a lipopoliszacharidok mozgásba hozzák a különböző hírvivő anyagok szintézisét, amelyek viszont befolyásolják a sejtek anyagcseréjét. Ennek eredményeként a felesleges kalóriákat nem „elégetik”, hanem zsírsavakká alakítják és a zsírsejtekben rakják le.
A bélben lévő számtalan mikroba ezért fontos szobatárs. Segít eldönteni, hogy túlsúlyossá válunk-e, és végül cukorbetegségben vagy lipidanyagcsere-rendellenességekben szenvedünk-e.