Значні витрати на калорійні підсолоджувачі - Природа - Новини та перегляди 2021
Теми
Аналізи на мишах та людях показують, що некалорійні штучні підсолоджувачі можуть сприяти метаболічним змінам, пов'язаним із ожирінням, змінюючи функцію бактерій, що колонізують кишечник. Див. Статтю с.181
Ожиріння стає дедалі більш поширеним у багатьох частинах світу. Контроль ваги важливий для зменшення ризику метаболічних захворювань, таких як діабет 2 типу, що характеризується високим рівнем цукру в крові та резистентністю до інсуліну. Обмеження споживання калорій та заміна дієтичного жиру та цукру низькокалорійними або некалорійними альтернативами є загальною стратегією схуднення 1. Некалорійні штучні підсолоджувачі (НАС) часто вибирають для боротьби з проблемами ваги, оскільки вони не сприяють загальному споживанню калорій і, як вважають, зворотять збільшення рівня глюкози в крові, спричинене споживанням їжі. Однак з невідомих причин NAS не завжди ефективний для схуднення. У цьому випуску Суец та співавт. 2 (стор. 181) описують несподіваний ефект NAS, який може пролити світло на цю проблему.
Суец та його колеги додали добавку NAS (сахарин, сукралозу або аспартам) до раціону мишей і виявили, що підсолоджувачі змінювали метаболізм тварин, підвищуючи таким чином рівень глюкози в крові до рівня, значно вищого, ніж у мишей. споживачі цукру. Це стосувалося як мишей, які сидять на звичайній дієті, так і тих, хто сидить на жирі - модель для ситуації, коли добавки NAS можна використовувати для контролю ваги. Оскільки було доведено, що зміни в раціоні безпосередньо призводять до змін популяцій бактерій, що населяють кишечник, автори досліджували, чи відповідають ці бактерії за метаболічні зміни, що спостерігаються. І справді, коли вони використовували антибіотики для знищення кишкових бактерій, вони виявили, що це усуває NAS-індуковану непереносимість глюкози у мишей, яких годували будь-якою дієтою.
Потім дослідники трансплантували кал мишам, яким годували NAS або глюкозу, безмікробним мишам (без бактерій кишечника), які ніколи не вживали NAS. Передача від мишей, що годували NAS, викликала підвищений рівень глюкози в крові у реципієнтів. Крім того, склад кишкової бактеріальної спільноти реципієнтів відрізнявся від складу мишей, трансплантованих мишам, що годувались глюкозою, що свідчить про те, що зміни в цій мікробіоті кишечника викликають непереносимість глюкози у мишей, яких годували NAS. Генетичний аналіз показав, що цей змінений склад супроводжувався змінами функції бактерій. Зокрема, Суец та його колеги виявили збільшення шляхів деградації вуглеводів у мікробіоти мишей, яких годували NAS. Це з'єднання відповідає попередньому звіту 2, згідно з яким мікробіота ожиріних мишей мала вищу здатність вуглеводного обміну, ніж мікробіоти мишей нормальної ваги.
Наскільки ці результати відповідають захворюванням людини? Суец та співавт. вивчив близько 400 людей і виявив, що популяція бактерій у кишечнику тих, хто споживав NAS, суттєво відрізнялася від популяції інших. Крім того, споживання НАС корелювало з маркерами захворювань, пов’язаних із ожирінням, такими як високий рівень глюкози в крові натще і порушення толерантності до глюкози.
"Популяції бактерій у кишечнику людей, які споживали підсолоджувачі, значно відрізнялися від популяцій інших".
Автори піддали семи добровольцям, які зазвичай не споживали NAS, семиденному режиму контрольованого високого поглинання NAS. Вже через чотири дні у половини людей підвищений рівень глюкози в крові та змінений склад бактеріального співтовариства, подібний до результатів, виявлених у мишей. Передача калу від людських донорів, які годували NAS, призвела до підвищення рівня цукру в крові у мишей без мікробів і ніколи не споживали NAS. У сукупності дані Суеца та його колег вказують на те, що споживання НАС може допомогти покращити, а не полегшити обмінні умови, пов’язані з ожирінням, змінюючи склад та функції бактеріальних популяцій в організмі.
Дослідження ожиріння та ожиріння у людей 6, 7 на генетичних моделях 3, 4 та індукованих дієтою 5 на мишах показали, що захворювання пов'язане зі змінами складу мікробіоти кишечника. Більшість бактерій, що колонізують кишечник, походять від двох видів - Bacteroidetes і Firmicutes. Миші з ожирінням та люди зменшили різноманітність бактерій, зменшили пропорцію Bacteroidetes та збільшили кількість Firmicutes порівняно з однодумцями або худими подвійними контролями 4, 5, 6, 6, 7. Індуковані ожирінням зміни мікробіоти можуть бути скасовані за допомогою дієти - миші з ожирінням або люди, які харчуються з низьким вмістом жиру або вуглеводами, мають підвищену кількість Бактероїдетів 5, 6 .
Важко безпосередньо порівняти висновки Суеца та його колег з попередньою роботою, оскільки в цьому звіті описуються зміни в суміші бактерій (включаючи Bacteroidetes і Firmicutes) після обробки NAS. Деякі кишкові бактерії добре підходять для розщеплення компонентів їжі, яких людський організм не може. Можливо, розширення цих груп у відповідь на NAS збільшує вилучення енергії - часто накопичуваної як жир - з раціону, що сприяє ожирінню 2. NAS також може здійснити свій ефект, пригнічуючи ріст певних бактеріальних таксонів. У мишей із ожирінням пригнічується ріст деяких видів бактерій і збільшується вироблення метаболітів, які можуть сприяти резистентності до інсуліну 8. Ці дві можливості не можна виділити у поточному звіті.
Спільноти бактерій у кишечнику пов’язані з високим рівнем виробництва ліпідів та збільшенням зберігання ліпідів та вуглеводного глікогену 9, 10, що корелює з підвищеним ожирінням та вилученням клітинної енергії в їжі. Крім того, модифікації, викликані ожирінням, у складі кишкової мікробіоти пов’язані з метаболічними модифікаціями 2, 8, зокрема, із збагаченням шляхів, пов’язаних із ростом бактерій. Це говорить про те, що ожиріння підтримує зміни мікробіоти, дозволяючи постійно збільшувати вироблення та зберігання ліпідів та глікогену, ще більше погіршуючи захворювання. Подальша робота повинна визначити, чи активізують зміни мікробіоти, спричинені споживанням NAS, будь-який з молекулярних шляхів, які активні в мікробіоти із ожирінням.
Діабет 2 типу та порушення толерантності до глюкози також пов’язані зі змінами складу мікробіоти кишечника 11, 12. Аналіз бактеріальних геномів у кишечнику показує, що сигнатури мікробного гена різняться між пацієнтами з діабетом та без діабету, а також людьми з порушеннями толерантності до глюкози 11, 12. Чи залишаються бактеріальні популяції або шляхи метаболізму, змінені внаслідок споживання NAS, подібними до тих, що описані у людей із цукровим діабетом або у нього розвивається, ще належить з'ясувати.
Багато захворювань, пов’язаних із західним способом життя, нині пов’язані із екологічно спричиненими змінами складу мікробіоти кишечника 13. Залишаються питання щодо точних механізмів, за допомогою яких NAS порушує взаємозв'язок між кишковими бактеріями та їх господарем. Дослідження для виявлення конкретних популяцій бактерій, які сприяють стійкості до збільшення ваги або покращують толерантність до глюкози, можуть бути корисними при розробці методів лікування, які модулюють бактерії або їх метаболіти.
коментарі
Надсилаючи коментар, ви погоджуєтесь дотримуватися наших Умов обслуговування та рекомендацій спільноти. Якщо ви виявите щось образливе або не відповідає нашим умовам чи інструкціям, повідомте про це як невідповідне.