Исследование: длительная диета с высоким содержанием сахара и жира может способствовать развитию ожирения, диабета 2 типа и рака ЖКТ
Было изучено влияние диеты с высоким содержанием сахара и жира, затем результаты сравнили с контрольной группой. Научное исследование опубликовано в журнале Nature Metabolism.
Кишечник необходим для поддержания нашего энергетического баланса и является мастером быстрого реагирования на изменения в питании и балансе питательных веществ. Это удается ему с помощью клеток кишечника, которые, помимо прочего, специализируются на всасывании компонентов пищи или выделении гормонов.
У взрослого человека клетки кишечника обновляются каждые пять-семь дней. Способность постоянно обновлять и развивать все типы кишечных клеток из стволовых клеток кишечника имеет решающее значение для естественной адаптивности пищеварительной системы. Однако длительная диета с высоким содержанием сахара и жира нарушает эту адаптацию и может способствовать развитию ожирения, диабета 2 типа и рака желудочно-кишечного тракта.
Молекулярные механизмы, лежащие в основе этой дезадаптации, являются частью области исследований Хайко Ликерта и его группы из Мюнхенского института имени Гельмгольца и Мюнхенского технического университета. Ученые предполагают, что особую роль в дезадаптации играют стволовые клетки кишечника. Ученые проведи исследование на мышах.
"Первое, что мы заметили, это то, что тонкий кишечник сильно увеличивается в размерах при высококалорийной диете", - говорит руководитель исследования Аника Бёттхер. "Вместе с группой вычислительных биологов Фабиана Тайса из Мюнхенского института имени Гельмгольца мы профилировали 27 000 клеток кишечника мышей из контрольной группы и мышей, питавшихся диетой с высоким содержанием жира и сахара. Используя новые методы машинного обучения, мы обнаружили, что стволовые клетки кишечника делятся и дифференцируются значительно быстрее у мышей на нездоровой диете"
Авторы исследования предполагают, что это связано с повышением регуляции соответствующих сигнальных путей, что ассоциируется с ускорением роста опухоли при многих видах рака. "Это может быть важной связью: Диета влияет на метаболическую сигнализацию, что приводит к чрезмерному росту кишечных стволовых клеток и, в конечном счете, к повышенному риску развития рака желудочно-кишечного тракта", - говорит Бёттхер.
С помощью этой техники высокого разрешения ученые также смогли изучить редкие типы клеток в кишечнике, например, гормон-секретирующие клетки. Среди полученных результатов они смогли показать, что нездоровое питание приводит к уменьшению количества серотонин-продуцирующих клеток в кишечнике. Это может привести к инертности кишечника (характерной для сахарного диабета) или повышенному аппетиту. Кроме того, исследование показало, что поглощающие клетки адаптируются к диете с высоким содержанием жиров, их функциональность повышается, что напрямую способствует увеличению веса.
Эти и другие результаты исследования ведут к новому пониманию механизмов заболеваний, связанных с высококалорийной диетой. "То, что мы выяснили, имеет решающее значение для разработки альтернативных неинвазивных методов лечения", - говорит руководитель исследования Хайко Ликерт, подводя итоги.
На сегодняшний день не существует фармакологического подхода к предотвращению, остановке или обращению вспять ожирения и диабета. Только бариатрическая хирургия вызывает постоянное снижение веса и даже может привести к ремиссии диабета. Однако эти операции являются инвазивными, необратимыми и дорогостоящими для системы здравоохранения. Новые неинвазивные методы лечения могли бы происходить, например, на гормональном уровне путем целенаправленного регулирования уровня серотонина. Исследовательская группа изучит этот и другие подходы в последующих исследованиях.
