Kan het blokkeren van deze immuuncellen helpen bij het afvallen?
Wetenschappers hebben een mechanisme ontdekt in een groep immuuncellen in de darmen dat het metabolisme van voedingsstoffen kan beïnvloeden om de opslag van vet te bevorderen ten opzichte van energieverbruik.
De bevinding kan helpen verklaren waarom sommige mensen slank blijven ondanks hun eetgewoonten waardoor anderen aankomen.
Het mechanisme werkt wanneer intra-epitheliale T-cellen, een soort immuuncel die zich in het slijmvlies van de dunne darm bevindt, een actief gen hebben voor het eiwit integrine bèta 7.
In een studienota over hun werk die nu in het tijdschrift verschijnt Natuurbeschrijven onderzoekers van het Massachusetts General Hospital en de Harvard Medical School, beide in Boston, MA, muizen die deze specifieke cellen niet hebben als 'metabolisch hyperactief'.
Wanneer ze muizen zonder cellen op een vetrijk en suikerrijk dieet lieten, ontwikkelden de dieren geen zwaarlijvigheid, hoge bloeddruk, hoog cholesterol, hartaandoeningen of diabetes.
"Nadat je gegeten hebt", zegt Filip K. Swirski, Ph.D., universitair hoofddocent radiologie, die ook in het Centrum voor Systeembiologie werkt, "kan je lichaam energie omzetten in warmte en het snel verbranden, of het kan zet het voedsel om in vet en bewaar het voor later gebruik. "
"Deze cellen, die bekend staan om hun functie in het immuunsysteem, lijken ook een belangrijke rol te spelen bij die metabolische keuze", voegt hij eraan toe.
Metabolisme, vetopslag en energieverbruik
De biochemie van hoe het lichaam omgaat met voedingsstoffen die zijn afgeleid van de vertering van voedsel, is complex en vereist nauwkeurige regulering.
De auteurs verwijzen naar "strategisch geplaatste metabole sensoren" die voedingsstoffen langs bepaalde moleculaire paden leiden.
Hun studie identificeert een route die de opslag van vet voorrang geeft boven energieverbruik. Zo'n functie kan de gezondheid in stand houden door ervoor te zorgen dat energiereserves beschikbaar zijn in tijden van voedselschaarste.
Voor de vele mensen die tegenwoordig in samenlevingen leven met een overvloed aan vetrijk voedsel met veel suiker, is de kans groter dat een dergelijke functie de gezondheid ondermijnt dan ondersteunt.
Effect op metabool syndroom
In het eerste deel van de studie voedde het team twee groepen muizen met een normaal dieet. Een groep muizen (de controles) droeg het gen voor integrine bèta 7 en hun immuuncellen konden daarom het eiwit maken. De andere groep had het gen niet en miste daardoor het eiwit.
Hoewel de muizen zonder integrine bèta 7 meer aten dan de muizen met het eiwit en even actief waren, kwamen ze niet meer aan.
Toen ze metabolische tests op de muizen uitvoerden, ontdekten de onderzoekers dat degenen zonder integrine bèta 7 meer voedsel voor energie hadden gebruikt, wat suggereert dat hun "basale metabolisme" sneller werkte dan de controlemuizen met het eiwit.
Bovendien hadden de muizen zonder integrine bèta 7 een betere glucose- en vettolerantie, hadden ze lagere triglycerideniveaus en zetten ze meer glucose in bruin vet om in energie.
In het volgende deel van de studie onderzocht het team het effect van een vetrijk, suikerrijk en natriumrijk dieet op de twee soorten muizen. Zo'n dieet kan het metabool syndroom veroorzaken, een cluster van symptomen die het risico op diabetes type 2 en cardiovasculaire aandoeningen verhogen.
Op dit dieet ontwikkelden de controlemuizen - dat wil zeggen die met integrine bèta 7 - obesitas en andere symptomen die kenmerkend zijn voor het metabool syndroom. Ze werden namelijk glucose-intolerant en ontwikkelden een hoge bloeddruk.
De muizen die het eiwit misten, bleven daarentegen slank en ontwikkelden deze andere symptomen niet.
Effect op lipideniveaus
De onderzoekers testten ook het effect van het uitschakelen van het gen voor integrine beta 7 in de immuuncellen van muizen die vatbaar zijn voor het ontwikkelen van een hoog cholesterolgehalte, wat een ander symptoom is van het metabool syndroom.
Het team had aanleg voor een hoog cholesterolgehalte opgewekt door de muizen genetisch te veranderen en door ze een cholesterolrijk dieet te geven.
De resultaten toonden aan dat de muizen, ondanks dat de kansen op deze manier tegen hen werden gestapeld, geen hoog cholesterol ontwikkelden; hun lipideniveaus bleven normaal.
Bovendien, vergeleken met tegenhangers met een normale productie van het eiwit in hun immuuncellen, scheiden de muizen zonder integrine bèta 7 'meer cholesterol uit', vertoonden ze een betere tolerantie voor glucose en ontwikkelden ze minder cardiovasculaire risicofactoren, zoals minder plaques in hun slagaders.
Remt de route van insuline-afgifte
In een laatste deel van de studie identificeerden de onderzoekers intra-epitheliale T-cellen met het hoogste niveau van integrine bèta 7.
Ze onthulden dat de cellen hun effect op het metabolisme uitoefenen door de hoeveelheid GLP-1 te verminderen, een eiwit dat normaal het metabolisme bevordert door de afgifte van insuline en het gebruik van glucose op gang te brengen.
Er is nog veel werk aan de winkel om erachter te komen of het blokkeren van deze cellen bij mensen de basis zou kunnen vormen voor nieuwe behandelingen voor obesitas, diabetes en hart- en vaatziekten.
Een van de problemen die verder onderzoek vereisen, is precies hoe het mechanisme werkt bij mensen die een hoge stofwisseling lijken te hebben.
Schommelt het bijvoorbeeld gedurende de dag? En hoe verandert het tijdens iemands leven?
"We hebben het vaak over mensen met een 'hoog metabolisme' en lijken te kunnen eten wat ze willen zonder aan te komen, terwijl anderen worstelen met obesitas."
Filip K. Swirski, Ph.D.
