Hur diet kan förändra tarmen, vilket leder till insulinresistens
Ny forskning - med hjälp av musmodeller och fekala prover som samlats in från människor - undersöker de mekanismer som främjar insulinresistens via tarmmiljön. Vilken typ av diet en person äter kan vara nyckeln, föreslår forskarna.
Insulinresistens uppstår när kroppen slutar svara normalt på insulin, ett hormon som hjälper kroppen att bearbeta socker.
Att utveckla insulinresistens kan leda till typ 2-diabetes, vilket är ett metaboliskt tillstånd som drabbar miljontals människor världen över.
Fetma är en betydande riskfaktor för insulinresistens och diabetes. Men hur och varför driver fetma denna metaboliska förändring?
Forskare från University of Toronto i Kanada tror att svaret kan ligga i de mekanismer som konsumerar en diet med hög fetthalt sätter igång.
"Under matfett och fetma med hög fetthalt inträffar en betydande förändring i de mikrobiella populationerna i tarmen, känd som dysbios, som interagerar med tarmimmunsystemet", förklarar forskarna i sitt nya studiepapper, publicerat i Naturkommunikation.
Teamet bestämde sig för att försöka ta reda på exakt hur en diet med hög fetthalt kan förändra tarmimmuniteten och därmed bakteriebalansen, vilket leder till insulinresistens.
”En länk mellan tarmmikrobioten och tarmimmunsystemet är immunavledad molekyl immunoglobulin A (IgA)”, konstaterar forskarna i sin artikel. De tillägger att denna molekyl är en antikropp som produceras av B-celler, en typ av immunceller.
Utredarna trodde att IgA kan vara den saknade länken som förklarade hur en dålig diet leder till insulinresistens genom att förändra tarmimmuniteten.
En känslig mekanism som påverkas av kosten
I den första delen av sin studie använde utredarna musmodeller med fetma, varav några saknade IgA. Forskarna fann att när IgA-bristande möss åt en diet med hög fetthalt försämrades deras insulinresistens.
När forskarna samlade tarmbakterier från IgA-brister och transplanterade dem till gnagare utan tarmbakterier, utvecklade dessa möss också insulinresistens.
Detta experiment, föreslår forskarna, visar att IgA skulle hjälpa till att hålla tarmbakterierna i schack på normala nivåer. Inte bara det, men det skulle också hjälpa till att förhindra skadliga bakterier från att "läcka" genom tarmarna.
Möss utan IgA hade ökad tarmpermeabilitet, vilket innebar att skadliga bakterier kunde "läcka" från tarmen till resten av kroppen.
Efter dessa experiment i prekliniska modeller gick forskarna vidare för att se om samma mekanismer tillämpades på människor. De kunde få avföringsprover från individer som genomgått bariatrisk kirurgi - en form av operation för viktminskning.
Forskarna analyserade innehållet av IgA i avföringsprover som samlades in både före och efter att individerna hade genomgått bariatrisk kirurgi.
Forskarna fann att dessa individer hade högre nivåer av IgA i avföringen efter operationen, vilket tyder på att denna antikropp verkligen var kopplad till metabolisk funktion och påverkades av kosten.
"Vi upptäckte att det under fetma finns lägre nivåer av en typ av B-cell i tarmen som bildar en antikropp som heter IgA", konstaterar studiens huvudförfattare Helen Luck.
"IgA produceras naturligt av våra kroppar och är avgörande för att reglera de bakterier som lever i tarmen", förklarar hon. Hon tillägger att "[jag] fungerar inte som en försvarsmekanism som hjälper till att neutralisera potentiellt farliga bakterier som dra nytta av förändringar i miljön, till exempel när vi konsumerar en obalanserad eller fet diet."
Resultaten av den aktuella forskningen tyder på en direkt koppling mellan att äta en diet med hög fetthalt och att ha fetma å ena sidan och att ha lägre nivåer av tarm-IgA, symtom på tarminflammation och att utveckla insulinresistens, å andra sidan.
I framtiden vill forskarna ta reda på hur man bäst ökar nivåerna av IgA-producerande B-celler, och tror att detta ingripande kan skydda mot insulinresistens.
”Om vi kan öka dessa IgA B-celler eller deras produkter, kan vi kanske kontrollera typen av bakterier i tarmen. Speciellt de som är mer benägna att kopplas till inflammation och i slutändan insulinresistens. “
Medförfattare Dr. Daniel Winer
"Framöver kan detta arbete utgöra grunden för nya tarmimmunbiomarkörer eller terapier för fetma och dess komplikationer, som insulinresistens och typ 2-diabetes", säger studieförfattare Dr. Daniel Winer.
