Hur tarmbakterier kan hjälpa dig att banta och hålla dig frisk
Studier på möss har visat att djur med lägre kaloriintag sannolikt har mindre övervikt, håller sig friskare och lever längre. Ny forskning undersöker varför detta kan vara, vilket tyder på att det beror på tarmbakterier och deras inflytande på immunsystemet.
En studie ledd av professor Mirko Trajkovski, från universitetet i Genève i Schweiz, har undersökt hur kaloribegränsade dieter kan påverka vikt och hälsotillstånd.
Ännu viktigare är dock att forskarna har varit intresserade av att ta reda på varför en begränsning av kaloriintaget kan göra en person friskare.
Studien, utförd på möss och vars resultat publicerades i tidskriften Cellmetabolism, föreslår att populationerna av bakterier som finns i tarmen har en viktig roll att spela när det gäller bantning och hälsoutfall.
I framtiden hoppas forskarna att deras resultat så småningom kan leda till bättre behandlingar för människor som lever med fetma.
Tarmbakterier och giftiga molekyler
Forskarna arbetade med möss vars utfodring de kontrollerade under en period av 30 dagar, så att deras kaloriintag begränsades med 40 procent.
Efter denna period märkte teamet att mössens kroppar främjade produktionen av beige fett, ett slags fettvävnad som lätt omvandlas till energi, vilket också leder till viktminskning.
För att se vilken roll tarmbakterier kan spela i processen att bli friskare efter en kaloribegränsad diet överförde forskarna några av dessa bakterier från bantningsmössen till en grupp möss som uppföddes för att inte ha tarmmikrobioter.
Så, Prof. Trajkovski och team överförde de mikrobiella samhällena från bantning av mössens ceca - det vill säga de första delarna av tjocktarmen - till tarmarna hos mössen som uppvuxits under sterila förhållanden.
Forskarna fann att genom att bara utföra denna mikrobiotaöverföring fick mössen att bli smalare och producera mer beige fett, trots att de stannade på sina vanliga dieter.
Efter att ha analyserat sammansättningen och beteendet hos dessa mikrobioter observerade professor Trajkovski och teamet att de producerade färre toxiska molekyler, så kallade lipopolysackarider (LPS).
Men när forskarna försökte öka LPS-nivåerna så att de skulle nå sina vanliga nivåer, märkte de att mössen med högre LPS såg färre hälsofördelar, trots dieting.
”Ett läkemedel för att simulera kaloribegränsning?”
Forskarna påpekar att LPS faktiskt utlöser ett immunsvar eftersom de aktiverar ett protein som kallas avgiftsliknande receptor 4 (TLR4).
I den nyligen genomförda studien märkte de att möss som hade konstruerats genetiskt för att inte uttrycka TLR4 faktiskt hade liknande hälsofördelar som de som gnagarna såg på den kaloribegränsade kosten.
"Det är uppenbart att immunsystemet inte bara bekämpar infektioner, det spelar också en nyckelroll för att reglera ämnesomsättningen", konstaterar professor Trajkovski.
Utan aktiverad TLR4 producerade mössen inte bara mer beige fett och såg därmed mer viktminskning, men de reagerade också bättre på insulin. Dessa gnagares lever var också mer effektiva vid bearbetning av socker och fett, och mössen blev bättre på att anpassa sig till kallare temperaturer.
"Detta förvandlas till ett helt nytt forskningsfält", säger professor Trajkovski.
Efter att ha identifierat dessa mekanismer beslutade teamet att testa effektiviteten av två olika föreningar: en som syftar till att minska LPS-produktion och den andra som syftar till att blockera TLR4.
Båda dessa läkemedel var effektiva hos möss och inducerade ett liknande hälsoutfall som det som produceras av kaloribegränsad bantning.
”Det kan en dag bli möjligt att behandla överviktiga med ett läkemedel som simulerar kaloribegränsning. Vi undersöker för närvarande de exakta förändringarna i bakteriesamhällen, och vi testar också andra föreningar som minskar produktion och signalering av LPS. ”
Prof. Mirko Trajkovski
Teamet omfattade utredare från IMED Biotech Unit i Göteborg, Sverige, Inselspital Bern i Schweiz och från läkemedelsföretaget AstraZeneca.
