Hoe darmbacteriën u kunnen helpen bij het eten en gezond blijven
Studies bij muizen hebben aangetoond dat dieren met een lagere calorie-inname waarschijnlijk minder overgewicht hebben, gezonder blijven en langer leven. Nieuw onderzoek kijkt naar waarom dit kan zijn, wat suggereert dat het te wijten is aan darmbacteriën en hun invloed op het immuunsysteem.
Een studie onder leiding van prof. Mirko Trajkovski, van de Universiteit van Genève in Zwitserland, heeft onderzocht hoe caloriebeperkte diëten het gewicht en de algehele gezondheidstoestand kunnen beïnvloeden.
Wat echter nog belangrijker is, is dat de wetenschappers geïnteresseerd waren om erachter te komen waarom het beperken van de calorie-inname iemand gezonder kan maken.
De studie, uitgevoerd bij muizen en waarvan de resultaten in het tijdschrift zijn gepubliceerd Celstofwisseling, suggereren dat de populaties bacteriën die in de darmen worden aangetroffen een belangrijke rol spelen als het gaat om diëten en gezondheidsresultaten.
In de toekomst hopen de wetenschappers dat hun bevindingen uiteindelijk kunnen leiden tot betere behandelingen voor mensen met obesitas.
Darmbacteriën en giftige moleculen
De onderzoekers werkten met muizen, waarvan ze de voeding gedurende een periode van 30 dagen controleerden, zodat hun calorie-inname met 40 procent werd beperkt.
Na deze periode merkte het team dat de lichamen van de muizen de productie van beige vet bevorderden, een soort vetweefsel dat gemakkelijk wordt omgezet in energie, wat ook leidt tot gewichtsverlies.
Om te zien welke rol darmbacteriën kunnen spelen in het proces om gezonder te worden na een caloriebeperkt dieet, hebben de wetenschappers een aantal van deze bacteriën overgebracht van de dieetmuizen naar een groep muizen die gefokt zijn om geen darmmicrobiota te hebben.
Prof. Trajkovski en zijn team brachten de microbiële gemeenschappen over van de ceca van de muizen op dieet, dat wil zeggen de eerste delen van hun dikke darm, naar de ingewanden van de muizen die in steriele omstandigheden waren grootgebracht.
De onderzoekers ontdekten dat het simpelweg uitvoeren van deze microbiota-overdracht ervoor zorgde dat de muizen magerder werden en meer beige vet produceerden, ondanks dat ze hun normale dieet bleven volgen.
Na analyse van de samenstelling en het gedrag van deze microbiota, merkten prof. Trajkovski en team op dat ze minder giftige moleculen produceerden die bekend staan als lipopolysacchariden (LPS).
Toen de onderzoekers echter probeerden de LPS-niveaus te verhogen zodat ze hun gebruikelijke niveaus zouden bereiken, merkten ze dat de muizen met hogere LPS ondanks een dieet minder gezondheidsvoordelen zagen.
‘Een medicijn om caloriebeperking te simuleren?’
De onderzoekers wijzen erop dat LPS in feite een immuunrespons opwekt omdat ze een eiwit activeren dat bekend staat als toll-like receptor 4 (TLR4).
In de recente studie merkten ze op dat muizen die genetisch gemanipuleerd waren om geen TLR4 tot expressie te brengen, in feite vergelijkbare gezondheidsvoordelen genoten als de knaagdieren die het caloriebeperkte dieet volgen.
"Het is duidelijk dat het immuunsysteem niet alleen infecties bestrijdt, het speelt ook een sleutelrol bij het reguleren van de stofwisseling", merkt prof. Trajkovski op.
Zonder geactiveerde TLR4 produceerden de muizen niet alleen meer beige vet en zagen ze dus meer gewichtsverlies, maar reageerden ze ook beter op insuline. De levers van deze knaagdieren waren ook effectiever in het verwerken van suiker en vet, en de muizen konden zich beter aanpassen aan koudere temperaturen.
"Dit wordt een geheel nieuw onderzoeksgebied", zegt prof. Trajkovski.
Na het identificeren van deze mechanismen, besloot het team de effectiviteit van twee verschillende verbindingen te testen: de ene gericht op het verminderen van LPS-productie en de andere gericht op het blokkeren van TLR4.
Beide geneesmiddelen waren effectief bij muizen en veroorzaakten een vergelijkbaar gezondheidsresultaat als het resultaat van een caloriebeperkt dieet.
“Op een dag kan het mogelijk worden om zwaarlijvige mensen te behandelen met een medicijn dat caloriebeperking simuleert. We onderzoeken momenteel de precieze veranderingen in bacteriële gemeenschappen, en we testen ook andere verbindingen die de productie en signalering van LPS verminderen. "
Prof. Mirko Trajkovski
Het team bestond uit onderzoekers van de IMED Biotech Unit in Göteborg, Zweden, Inselspital Bern in Zwitserland, en van het farmaceutische bedrijf AstraZeneca.
