Жирная пища заставляет кишечник "молчать"

Жирная еда прерывает связь кишечника с телом, но почему?

Согласно новому исследованию Университета Дьюка на рыбках данио, жирная пища может заставить замолчать связь между кишечником и остальным телом.

Используя рыбу для исследования клеток, которые обычно сообщают мозгу и остальной части тела о том, что происходит внутри кишечника после еды, группа исследователей из Duke University обнаружила, что еда с высоким содержанием жиров полностью отключает эту связь на несколько часов.

Клетки, на которые они смотрели, - это энтероэндокринные клетки, которые встречаются редко по всей слизистой оболочке кишечника, но играют ключевую роль в передаче сигналов организму о важнейшем пищеварительном канале. В дополнение к высвобождению гормонов, клетки также имеют недавно обнаруженную прямую связь с нервной системой и мозгом.

Эти клетки вырабатывают по меньшей мере 15 различных гормонов, чтобы послать сигналы остальному организму о движении кишечника, ощущении сытости, пищеварения, усвоения питательных веществ, чувствительности к инсулину и накоплению энергии.

«Но они засыпают на работе на несколько часов после еды с высоким содержанием жиров, и мы пока не знаем, хорошо это или плохо», - сказал Джон Ролс (John Rawls), доцент кафедры молекулярной генетики и микробиологии в Медицинской школе Дьюка.

Поскольку энтероэндокринные клетки являются ключевыми игроками в пищеварении, ощущении сытости и последующего пищевого поведения, такое молчание может быть механизмом, который так или иначе заставляет людей, питающихся едой с высоким содержанием жиров, есть еще больше.

«Это ранее недооцененная часть цикла после приема пищи», - сказал Ролс. «Если это происходит каждый раз, когда мы едим нездоровую пищу с высоким содержанием жиров, это может привести к изменению передачи сигналов инсулина, что, в свою очередь, может способствовать развитию инсулинорезистентности и диабета 2 типа».

Чтобы лучше понять процесс замалчивания, исследователи попытались разбить этот процесс шаг за шагом у рыбок данио.

После того, как они впервые чувствуют пищу, энтероэндокринные клетки вызывают выброс кальция в течение нескольких секунд, инициируя процесс передачи сигналов. Но после этого первоначального сигнала позже, после еды, наступает отсроченный эффект. Именно во время этого более позднего ответа происходит молчание, сказал Ролс, который также руководит Центром микробиома (Duke's Microbiome Center).

Заглушенные клетки изменяют форму и испытывают стресс в своем эндоплазматическом ретикулуме, структуре, которая собирает новые белки. Похоже, что эти энтероэндокринные клетки, которые специализируются на синтезе и секреции белков, таких как гормоны и нейротрансмиттеры, становятся чрезмерно возбужденными и истощенными на некоторое время.

Команда попробовала диету с высоким содержанием жира на стерильной линии рыбок данио, выращенных в отсутствие каких-либо микробов, и обнаружила, что они не испытывают такого же эффекта глушения. Поэтому авторы начали искать кишечные микробы, которые могли бы быть вовлечены в этот процесс.

После скрининга всех видов бактерий, обнаруженных в кишечнике, они увидели, что глушение, по-видимому, является работой одного типа кишечных бактерий, называемого Acinetobacter (Ацинетобактер). Эти бактерии обычно составляют менее 0,1 процента от общего микробиома кишечника, но они увеличились в 100 раз после приема пищи с высоким содержанием жиров и были единственными бактериями, способными вызывать эффект глушения.

«Далее мы хотим понять, как Acinetobacter вызывает этот интересный ответ», - сказал Лихуа Е (Lihua Ye), научный сотрудник и ведущий автор этой статьи. «Мы также подозреваем, что другие бактерии также могут обладать такой способностью».

Ролс сказал, что они не уверены, почему происходит молчание энтероэндокринных клеток, и не оказывает ли это никакого положительного влияния на рыбу. Это может быть способом предотвратить чрезмерную передачу сигналов о жире, но, будучи полностью замкнутым таким образом, клетки также не будут сообщать что-либо еще.

«Мы пока не понимаем, какое долгосрочное влияние энтероэндокринного молчания может оказать на метаболическое здоровье», - сказал Ролс. «Это может быть неадаптивным ответом на кормление с высоким содержанием жиров, которое нарушает нормальные регуляторные функции этих клеток, приводя к метаболическим нарушениям, таким как резистентность к инсулину. Но также возможно, что глушение является полезной адаптацией для защиты животного от чрезмерной стимуляции клеток кишечника».

Источник: Материалы предоставлены Duke University.

Статья в журнале: Lihua Ye, John F Rawls et al. High fat diet induces microbiota-dependent silencing of enteroendocrine cells. eLife, 2019; 8

См. дополнительно: Вкусовые ощущения и микробиота