Hoe een dieet de darmen kan veranderen, wat leidt tot insulineresistentie
Nieuw onderzoek - met behulp van muismodellen en ontlastingsmonsters verzameld bij mensen - kijkt naar de mechanismen die insulineresistentie bevorderen via de darmomgeving. Het type dieet dat iemand eet, kan de sleutel zijn, suggereren de onderzoekers.
Insulineresistentie treedt op wanneer het lichaam niet meer normaal reageert op insuline, een hormoon dat het lichaam helpt suiker te verwerken.
Het ontwikkelen van insulineresistentie kan leiden tot diabetes type 2, een stofwisselingsziekte die miljoenen mensen over de hele wereld treft.
Obesitas is een belangrijke risicofactor voor insulineresistentie en diabetes. Maar hoe en waarom drijft obesitas deze metabolische verandering?
Onderzoekers van de Universiteit van Toronto in Canada denken dat het antwoord kan liggen in de mechanismen die het consumeren van een vetrijk dieet in gang zet.
"Tijdens vetrijke voeding en obesitas treedt er een significante verschuiving op in de microbiële populaties in de darmen, bekend als dysbiose, die in wisselwerking staat met het intestinale immuunsysteem", leggen de onderzoekers uit in hun nieuwe studiepapier, gepubliceerd in Nature Communications.
Het team besloot om uit te zoeken hoe een vetrijk dieet de immuniteit van de darmen en dus de bacteriële balans kan veranderen, wat leidt tot insulineresistentie.
"Een verband tussen de darmmicrobiota en het immuunsysteem van de darmen is het van het immuunsysteem afgeleide molecuul immunoglobuline A (IgA)", noteren de onderzoekers in hun paper. Ze voegen eraan toe dat dit molecuul een antilichaam is dat wordt geproduceerd door B-cellen, een soort immuuncellen.
De onderzoekers dachten dat IgA de ontbrekende schakel zou kunnen zijn die verklaarde hoe een slecht dieet leidt tot insulineresistentie door de immuniteit van de darmen te veranderen.
Een gevoelig mechanisme dat wordt beïnvloed door voeding
In het eerste deel van hun studie gebruikten de onderzoekers muismodellen met obesitas, waarvan sommige IgA misten. De onderzoekers ontdekten dat wanneer de IgA-deficiënte muizen een vetrijk dieet volgden, hun insulineresistentie verslechterde.
Toen de onderzoekers darmbacteriën verzamelden van de IgA-deficiënte muizen en ze transplanteerden in knaagdieren zonder darmbacteriën, ontwikkelden deze muizen ook insulineresistentie.
Dit experiment, zo suggereren de onderzoekers, geeft aan dat IgA op normale niveaus zou helpen de darmbacteriën onder controle te houden. Niet alleen dat, maar het zou ook helpen voorkomen dat schadelijke bacteriën door de darmen 'lekken'.
Muizen zonder IgA hadden een verhoogde darmpermeabiliteit, wat betekent dat schadelijke bacteriën uit de darm konden 'lekken' naar de rest van het lichaam.
Na deze experimenten in preklinische modellen gingen de onderzoekers verder om te zien of dezelfde mechanismen op mensen van toepassing waren. Ze waren in staat om ontlastingsmonsters te verkrijgen van personen die bariatrische chirurgie hadden ondergaan - een vorm van chirurgie om af te vallen.
De onderzoekers analyseerden de inhoud van IgA in ontlastingsmonsters die zowel vóór als nadat de individuen een bariatrische operatie hadden ondergaan, waren verzameld.
De onderzoekers ontdekten dat deze personen na de operatie hogere IgA-waarden in hun ontlasting hadden, wat suggereert dat dit antilichaam inderdaad verband hield met de metabolische functie en werd beïnvloed door een dieet.
"We ontdekten dat er tijdens obesitas lagere niveaus van een type B-cel in de darmen zijn die een antilichaam maken dat IgA wordt genoemd," merkt hoofdauteur Helen Luck van het onderzoek op.
"IgA wordt van nature door ons lichaam geproduceerd en is cruciaal voor het reguleren van de bacteriën die in onze darmen leven", legt ze uit. Ze voegt eraan toe dat "[i] t fungeert als een afweermechanisme dat helpt bij het neutraliseren van potentieel gevaarlijke bacteriën die profiteren van veranderingen in de omgeving, zoals wanneer we een onevenwichtig of vet dieet volgen."
De resultaten van het huidige onderzoek suggereren een direct verband tussen het eten van een vetrijk dieet en het hebben van obesitas enerzijds en het hebben van lagere niveaus van darm-IgA, symptomen van darmontsteking en het ontwikkelen van insulineresistentie, anderzijds.
In de toekomst zouden de onderzoekers graag willen weten hoe ze de IgA-producerende B-cellen het beste kunnen verhogen, in de veronderstelling dat deze ingreep bescherming zou kunnen bieden tegen insulineresistentie.
“Als we deze IgAB-cellen of hun producten kunnen stimuleren, dan kunnen we misschien het type bacterie in de darm onder controle houden. Vooral degenen die eerder verband houden met een ontsteking en uiteindelijk insulineresistentie.
Co-auteur Dr. Daniel Winer
"In de toekomst zou dit werk de basis kunnen vormen voor nieuwe darmimmuun-biomarkers of therapieën voor obesitas en de complicaties ervan, zoals insulineresistentie en diabetes type 2", zegt co-auteur Dr. Daniel Winer.
