В дополнение к растущему числу исследований, доказывающих, что наш микробиом является мощным союзником в борьбе с болезнями, ученые обнаружили, что легкодоступное питательное вещество в нашей пище заставляет наш кишечник вырабатывать мощные соединения, регулирующие инсулин.
На протяжении десятилетий медицинская наука была сосредоточена на разработке методов лечения, которые пациенты получают извне. Однако сейчас всё больше исследований направлено на то, чтобы мобилизовать команду микробов, живущих в нашем кишечнике, для производства соединений, необходимых для борьбы с болезнями. Например, ранее в этом году было обнаружено, что антибиотик, в основном используемый в ветеринарии, способен заставить микробов в кишечнике мышей вырабатывать соляную кислоту — вещество, продлевающее жизнь.
Теперь группа под руководством исследователя из Имперского колледжа Лондона выяснила еще один действенный способ, которым наши кишечные микробы могут нам помочь — на этот раз они подавляют воспаление, вызванное жирной пищей, контролируют реакцию на инсулин и, таким образом, предотвращают диабет.
Постоянное употребление пищи с высоким содержанием жиров может спровоцировать хроническое воспаление в организме из-за сочетания гормональных нарушений, иммунных сигналов и клеточного стресса. Это воспаление, в свою очередь, может привести к инсулинорезистентности – состоянию, при котором наши клетки перестают должным образом реагировать на инсулин – гормон, который позволяет глюкозе из крови поступать в клетки для использования в качестве энергии. Это состояние может привести к диабету 2 типа, при котором уровень сахара в крови резко возрастает, и поджелудочная железа не может вырабатывать достаточное количество инсулина для его переработки.
Исследователи обнаружили, что одним из химических веществ, участвующих в этом каскаде негативных эффектов, является белок иммунной системы IRAK4, который запускает воспаление при употреблении пищи с высоким содержанием жиров, действуя как своего рода сигнал тревоги. Длительная экспрессия этого белка приводит к инсулинорезистентности и диабету.
Однако есть и хорошие новости: команда также нашла способ отключить IRAK4.
Используя модели мышей, человеческих клеток и молекулярный скрининг, учёные обнаружили, что при попадании холина в кишечник микробы преобразуют его в метаболит под названием триметиламин (ТМА). ТМА, в свою очередь, связывается с IRAK4, блокирует его активность, уменьшает воспаление и восстанавливает чувствительность к инсулину. Холин содержится во многих продуктах питания, но особенно его много в яйцах, субпродуктах, рыбе, молоке и молочных продуктах, а также в говядине, свинине и курице.
«Это меняет всё», — говорит ведущий автор исследования Марк-Эммануэль Дюма. «Мы показали, что молекула из наших кишечных микробов действительно может защитить от вредного воздействия неправильного питания благодаря новому механизму. Это новый взгляд на то, как микробиом влияет на наше здоровье».
Исследователи не только продемонстрировали, что пищевой холин может влиять на чувствительность к инсулину, но и продемонстрировали, что блокирование IRAK4, как фармакологическим, так и генетическим путём, оказывает аналогичное влияние на инсулинорезистентность. Это открытие, по мнению исследователей, открывает совершенно новый подход к лечению диабета, вызванного высокожировой диетой, как путём изменения рациона, так и путём применения новых видов лекарственных средств.
«В связи с растущей угрозой диабета во всем мире и его разрушительными последствиями для всего организма, включая головной мозг и сердце, крайне необходимо новое решение», — заявил соавтор исследования Питер Лю из Института сердца Университета Оттовы. «Работа нашей команды, связывающая западную пищу, ТМА, вырабатываемую микробиомом, и её влияние на иммунный переключатель IRAK4, может открыть совершенно новые способы лечения или профилактики диабета — известного фактора риска сердечно-сосудистых заболеваний».
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Metabolism .
