Ученые выяснили, как противовоспалительный белок поможет побороть ожирение

Ожирение связано с высокими уровнями воспаления в организме, но его основные механизмы остаются неясными. Однако, исследователи выяснили, что один противовоспалительный белок влияет на увеличение веса. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cell Host & Microbe. Исследование было проведено учеными из Университета Северной Каролины (University of North Carolina) в Чапел-Хилле.

Кишечные бактерии, воспаление, ожирение

Существует сложная взаимосвязь между воспалением, кишечными бактериями и ожирением. Исследование показывает, что NLRP12 — противовоспалительный белок, защищает от ожирения и резистентности к инсулину у мышей. В своей работе ученые сообщают, что ген NLRP12, который кодирует противовоспалительный белок с таким же названием, является малоактивным у людей с ожирением. Кроме того, активность NLRP12 способствует росту определенных штаммов «хороших» кишечных бактерий, которые обладают дополнительным защитным эффектом против ожирения и резистентности к инсулину.

«Ожирение зависит от воспаления, а не только от переедания и отсутствия физических упражнений, и это исследование предполагает, что уменьшение воспаления способствует «хорошим» бактериям, которые могут помочь поддерживать здоровый вес», — объясняет автор исследования Дженни П-Й Тин (Jenny P-Y Ting).

Материалы и методы исследования

В новом исследовании ученые хотели установить, как ген NLRP12 влияет на ожирение человека. Чтобы сделать это, они работали с мышами, у которых удалили этот ген. Исследователи кормили этих мышей и обычных мышей диетой с высоким содержанием жиров в течение нескольких месяцев.

Хотя мыши в обеих группах придерживались одного и того же вида диеты, мыши без гена начали демонстрировать признаки ожирения и резистентности к инсулину. Кроме того, мыши без гена NLRP12 показали большее воспаление как в кишечнике, так и в областях тела, где располагался жир.

Однако, чтобы понять, как воспаление связано с увеличением веса, исследователи сделали дополнительный шаг; они некоторым мышам без гена начали давать антибиотики.

«Мы заметили, что у мышей, получавших антибиотики, вес становился меньше», — говорит Агниезка Труакс (Agnieszka Truax). «Это заставило нас заподозрить, что бактерии кишечника были вовлечены в развитие ожирения».

Исследователи затем изучали мышей без гена, размещенных в среде без бактерий, и заметили, что они не прибавили в весе. Это, по их мнению, было связано с тем, что на систему животных не влияла бактериальная активность.

В этом случае тот факт, что мыши не имели гена NLRP12, по-видимому, не влиял на увеличение массы тела, указывая на то, что воздействие определенных видов бактерий может быть ключом к возможному развитию ожирения.

Исследователи отметили еще один интересный факт: мыши без гена, разделяющие пространство со здоровыми грызунами, которые экспрессировали ген NLRP12, также не страдали лишним весом. Это говорит о том, что они подвергались воздействию хороших бактерий от контрольных мышей, которые защищали их от избыточного веса.

Такие данные говорят, что ожирение связано с потерей бактериального разнообразия в кишечнике. При ожирении некоторые штаммы бактерий подавляются, позволяя другим бактериям размножаться.

Результаты научной работы

В новом исследовании ученые обнаружили, что мыши, у которых отсутствовал ген NLRP12, имели значительную потерю бактериального разнообразия. В их случае диета с высоким содержанием жиров в сочетании с воспалением, вызванным отсутствием NLRP12, приводила к увеличению количества бактериального семейства Erysipelotrichaceae. Эти бактерии усугубляют вред, нанесенный диетой с высоким содержанием жиров.

В то же время мыши без гена потеряли большое количество Lachnospiraceae, которые является типом хороших кишечных бактерий, помогающих противодействовать воспалению. Lachnospiraceae также оказывают защитное действие против инсулинорезистентности и ожирения у мышей.

«Все воспалительные и метаболические изменения, которые мы наблюдали у мышей без гена NLRP12, во время диеты с высоким содержанием жиров, существенно изменились, когда мы повторно использовали Lachnospiraceae», — объясняет Труакс.

Результаты могут помочь разработать новые методы борьбы с ожирением, добавляют ученые. Lachnospiraceae продуцируют короткоцепочечные жирные кислоты, тип молекулы, который играет важную роль в метаболических процессах. Два из них — бутират и пропионат, которые также обладают важными противовоспалительными свойствами. Когда исследователи пытались вводить бутират и пропионат мышам без гена, они заметили, что этот подход уравновешивает эффект отсутствия NLRP12. Результаты особенно обнадеживают. Бутират и пропионат уже доступны в качестве добавок. Более того, у ученых есть все основания полагать, что те же реакции будут иметь место и у людей, а не только у мышей.

Это связано с тем, что дальнейший анализ, проведенный на образцах жировых клеток, собранных у людей с ожирением, показал, что чем выше индекс массы тела человека (ИМТ), тем менее активным является ген NLRP12.

Авторы другого исследования утверждают, что ожирение изменяет функцию мышц дыхательных путей, повышая риск астмы.