Исследование, проведенное на мышах и людях, показало, что диета с высоким содержанием сахара и жира вызывает повреждение клеток Панета, иммунных клеток в кишечнике, которые помогают контролировать воспаление. Когда клетки Панета не функционируют должным образом, иммунная система кишечника чрезмерно склонна к воспалениям, что подвергает людей риску воспалительного заболевания кишечника и подрывает эффективный контроль над болезнетворными микробами. Результаты, опубликованные 18 мая в Cell Host & Microbe, открывают новые подходы к регулированию иммунитета кишечника путем восстановления нормальной функции клеток Панета.
«Воспалительные заболевания кишечника исторически были проблемой в первую очередь в западных странах, таких как США.S., но это становится все более распространенным во всем мире, поскольку все больше и больше людей принимают западный образ жизни », – сказал ведущий автор Та-Чианг Лю, доктор медицинских наук, доцент кафедры патологии и иммунологии Вашингтонского университета. «Наше исследование показало, что длительное употребление диеты в западном стиле с высоким содержанием жира и сахара ухудшает функцию иммунных клеток в кишечнике, что может способствовать воспалительному заболеванию кишечника или повысить риск кишечных инфекций."
Поражение клеток Панета является ключевым признаком воспалительного заболевания кишечника. Например, у людей с болезнью Крона, воспалительным заболеванием кишечника, характеризующимся болью в животе, диареей, анемией и утомляемостью, часто перестали работать клетки Панета.
Лю и старший автор Таддеус Стаппенбек, доктор медицины, доктор философии, заведующий отделением воспаления и иммунитета в клинике Кливленда, намеревались найти причину дисфункции клеток Панета у людей. Они проанализировали базу данных, содержащую демографические и клинические данные о 400 человек, включая оценку клеток Панета каждого человека.
Исследователи обнаружили, что высокий индекс массы тела (ИМТ) был связан с клетками Панета, которые под микроскопом выглядели ненормальными и нездоровыми. Чем выше ИМТ человека, тем хуже выглядели его клетки Панета. Ассоциация проводится для здоровых взрослых и людей с болезнью Крона.
Чтобы лучше понять эту связь, исследователи изучили две линии мышей, генетически предрасположенных к ожирению.
Такие мыши хронически переедают, потому что они несут мутации, которые мешают им чувствовать себя сытыми даже при обычном питании. К удивлению исследователей, у мышей с ожирением были клетки Панета, которые выглядели нормально.
У людей ожирение часто является результатом диеты, богатой жирами и сахаром. Итак, ученые накормили нормальных мышей диетой, в которой 40% калорий приходилось на жир или сахар, аналогично типичной западной диете. После двух месяцев употребления этого корма мыши стали тучными, и их клетки Панета выглядели явно ненормальными.
"Ожирение не было проблемой само по себе", – сказал Лю. "Слишком много здоровой диеты не повлияло на клетки Панета. Проблема заключалась в диете с высоким содержанием жиров и сахара."
Клетки Панета вернулись в норму, когда мышей снова посадили на здоровую диету для мышей на четыре недели. По словам Лю, еще неизвестно, смогут ли люди, которые обычно придерживаются западной диеты, улучшить свой иммунитет кишечника, изменив свою диету.
"Это был краткосрочный эксперимент, всего восемь недель", – сказал Лю. "У людей ожирение не возникает в одночасье или даже за восемь недель.
Люди ведут неоптимальный образ жизни в течение 20-30 лет, прежде чем они станут ожирением. Возможно, если вы так долго придерживаетесь западной диеты, вы пересечете точку невозврата, и ваши клетки Панета не восстановятся, даже если вы измените свою диету.
Нам нужно будет провести дополнительные исследования, прежде чем мы сможем сказать, обратим ли этот процесс у людей."
Дальнейшие эксперименты показали, что молекула, известная как дезоксихолевая кислота, вторичная желчная кислота, образующаяся как побочный продукт метаболизма кишечных бактерий, образует связь между западной диетой и дисфункцией клеток Панета.
Желчная кислота увеличивает активность двух иммунных молекул – рецептора фарнезоида X и интерферона 1 типа, которые подавляют функцию клеток Панета.
Лю и его коллеги сейчас исследуют, играет ли жир или сахар основную роль в повреждении клеток Панета.
Они также начали изучать способы восстановления нормальной функции клеток Панета и повышения иммунитета кишечника путем воздействия на желчную кислоту или две иммунные молекулы.