Μια δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά διαταράσσει τη βιολογία του βλεννογόνου του εντέρου και τις μικροβιακές κοινότητές του, και προάγει την παραγωγή ενός μεταβολίτη που μπορεί να συμβάλει στις καρδιακές παθήσεις, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science.
Οι ανακαλύψεις σε ζωικά μοντέλα υποστηρίζουν έναν βασικό ρόλο για τα έντερα και το μικροβίωμα στην ανάπτυξη καρδιαγγειακών παθήσεων, δήλωσε η Mariana Byndloss, επίκουρη καθηγήτρια Παθολογίας, Μικροβιολογίας και Ανοσολογίας στο Ιατρικό Κέντρο του Πανεπιστημίου Vanderbilt.
Τo έντερο και το μικροβίωμα, σημείωσε, μελετώνται από τους επιστήμονες που προσπαθούν να κατανοήσουν τον αντίκτυπο της παχυσαρκίας.
“Πριν από τη νόσο COVID, η παχυσαρκία και το μεταβολικό σύνδρομο θεωρούνταν πανδημίες του 21ου αιώνα. Αυτή τη στιγμή, περίπου το 40% του πληθυσμού των ΗΠΑ είναι παχύσαρκοι και το ποσοστό προβλέπεται να αυξηθεί”, δήλωσε η Byndloss. “Η έρευνά μας αποκάλυψε έναν ανεξερεύνητο μηχανισμό για το πώς η διατροφή και η παχυσαρκία μπορούν να αυξήσουν τον κίνδυνο καρδιαγγειακών παθήσεων, επηρεάζοντας τη σχέση μεταξύ των εντέρων μας και των μικροβίων που ζουν στο έντερό μας”.
Σε προηγούμενες μελέτες, οι Byndloss και Andreas Bäumler, στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Davis, διαπίστωσαν ότι τα επιθηλιακά κύτταρα που καλύπτουν τα έντερα και τα μικρόβια του εντέρου μοιράζονται μια αμοιβαία επωφελή σχέση που προάγει ένα υγιές περιβάλλον του εντέρου. Αναρωτήθηκαν αν η παχυσαρκία επηρεάζει αυτή τη σχέση.
Οι συνεργαζόμενες ερευνητικές ομάδες διαπίστωσαν ότι μια δίαιτα πλούσια σε λιπαρά προκαλεί φλεγμονή και βλάπτει τα εντερικά επιθηλιακά κύτταρα σε ζωικά μοντέλα. Η διατροφή υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά επηρεάζει τη λειτουργία των μιτοχονδρίων που παράγουν ενέργεια, εξήγησε η Byndloss, κάνοντας τα εντερικά κύτταρα να παράγουν περισσότερο οξυγόνο και νιτρικά άλατα.
Αυτοί οι παράγοντες, με τη σειρά τους, διεγείρουν την ανάπτυξη των επιβλαβών εντεροβακτηρίων, όπως το E. coli, και ενισχύουν την παραγωγή από τα βακτήρια ενός μεταβολίτη που ονομάζεται TMA (τριμεθυλαμίνη). Το ήπαρ μετατρέπει την τριμεθυλαμίνη σε TMAO (Ν-Οξείδιο της τριμεθυλαμίνης), το οποίο εμπλέκεται στην προώθηση της αθηροσκλήρωσης και στην αύξηση του καρδιακού κινδύνου.
Μια δίαιτα τύπου δυτικού τύπου, υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά θεωρείται ότι προάγει την καρδιαγγειακή νόσο, εν μέρει, επειδή είναι πλούσια σε χολίνη, η οποία μετατρέπεται σε τριμεθυλαμίνη από τα μικρόβια του εντέρου. Αυτό που τρώνε οι άνθρωποι έχει άμεση επίδραση στους μικροβιακούς πληθυσμούς που κατοικούν στο έντερο. Μια δίαιτα υψηλή σε λιπαρά σχετίζεται με την εμφάνιση μικροβίων που καταβολίζουν την χολίνη και τη συσσώρευση TMAO στην κυκλοφορία του αίματος, ενός παράγοντα που συμβάλλει στην εμφάνιση καρδιακών παθήσεων.
“Ήταν γνωστό ότι η έκθεση σε μια δίαιτα πλούσια σε λιπαρά προκαλεί δυσβίωση (ανισορροπία) στο μικροβίωμα και ευνοεί τα επιβλαβή μικρόβια, αλλά δεν γνωρίζαμε γιατί ή πώς συνέβαινε αυτό”, δήλωσε η Byndloss. “Δείχνουμε έναν τρόπο το πώς η διατροφή επηρεάζει άμεσα τον ξενιστή και προάγει την ανάπτυξη επιβλαβών μικροβίων”.
Οι ερευνητές έδειξαν επίσης ότι ένα φάρμακο που έχει εγκριθεί για τη θεραπεία της φλεγμονώδους νόσου του εντέρου αποκατέστησε τη λειτουργία των εντερικών επιθηλιακών κυττάρων και άμβλυνε την αύξηση του TMAO στα ζωικά μοντέλα. Το φάρμακο, που ονομάζεται 5-αμινοσαλικυλικό οξύ, επηρεάζει τη βιοενεργητικότητα των μιτοχονδρίων στο εντερικό επιθήλιο.
“Αυτό είναι μια απόδειξη ότι είναι δυνατόν να αποφευχθούν τα αρνητικά αποτελέσματα που σχετίζονται με μια διατροφή με πολλά λιπαρά”, δήλωσε η Byndloss. Ένα φάρμακο όπως το 5-αμινοσαλικυλικό οξύ μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με ένα προβιοτικό για την αποκατάσταση του υγιούς εντερικού περιβάλλοντος και την αύξηση των ευεργετικών μικροβίων, πρόσθεσε.
“Μόνο με την πλήρη κατανόηση της σχέσης μεταξύ του ξενιστή και των μικροβίων του εντέρου, θα μπορέσουμε να σχεδιάσουμε θεραπείες που θα είναι αποτελεσματικές στον έλεγχο της παχυσαρκίας και των συνεπειών της, όπως οι καρδιαγγειακές παθήσεις”.
Η Byndloss και η ομάδα της σχεδιάζουν να επεκτείνουν τις μελέτες τους σε ζωικά μοντέλα καρδιαγγειακών παθήσεων. Επίσης, διερευνούν το ρόλο της σχέσης ξενιστή-μικροβίου στην ανάπτυξη άλλων ασθενειών, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου του παχέος εντέρου.
Πηγή: High-fat diet–induced colonocyte dysfunction escalates microbiota-derived trimethylamine N-oxide. Science, 2021 DOI: 10.1126/science.aba3683
