Новаторское исследование связывает кишечные бактерии с пищевой зависимостью и ожирением

Новое исследование раскрывает механизмы связи между мозгом и кишечником.

Международная группа исследователей выявила специфические кишечные бактерии, связанные с развитием пищевой зависимости у мышей и людей и которые могут способствовать ожирению. Кроме того, они выявили бактерии, оказывающие защитное действие против пищевой зависимости.

Исследование было недавно представлено на форуме Федерации европейских нейробиологических обществ (FENS) 2024 и одновременно опубликовано в журнале. Кишечник.

«Существует ряд факторов, которые способствуют пищевой зависимости, которая характеризуется потерей контроля над потреблением пищи и связана с ожирением, другими расстройствами пищевого поведения и изменениями в составе кишечных бактерий – кишечного микробиома. До сих пор механизмы, лежащие в основе это поведенческое расстройство было в значительной степени неизвестно.

Выступая на форуме FENS, профессор Рафаэль Мальдонадо, возглавляющий лабораторию, сказал: «Результаты нашего исследования могут позволить нам идентифицировать новые биомаркеры пищевой зависимости и, что более важно, оценить, можно ли использовать полезные бактерии в качестве потенциальных новых методов лечения такое поведение, связанное с ожирением». «Потенциальные новые методы лечения могут включать использование полезных бактерий и пищевых добавок».

Методология и бактериальное воздействие

Профессор Мартин Гарсия использовал Йельскую шкалу пищевой зависимости (YFAS 2.0) для диагностики пищевой зависимости у мышей и людей. Шкала содержит 35 вопросов, на которые должны ответить люди, и ее также можно разделить на три критерия для использования на мышах: постоянный поиск пищи, сильное стремление добыть пищу и компульсивное поведение.

Она и ее коллеги исследовали кишечные бактерии мышей с пищевой и непищевой зависимостью и обнаружили увеличение количества бактерий, принадлежащих к группе, называемой типом протеобактерий, и уменьшение количества бактерий, принадлежащих к типу актинобактерий, у мышей, страдающих пищевой зависимостью. . У этих мышей также наблюдалось уменьшение количества другого типа бактерий, называемого Плутия Из типа Bacillus.

Исследователи использовали YFAS, чтобы классифицировать 88 пациентов на тех, кто имел или не имел пищевой зависимости. Подобно результатам, полученным у мышей, количество актиномицетов и бактерий уменьшилось. Плутия Увеличение количества бактерий наблюдалось у людей, пристрастившихся к еде, также увеличилось количество бактерий типа Proteobacteria. Дальнейший анализ показал, как результаты у людей коррелируют с результатами у мышей.

Профессор Мартин Гарсия сказал: «Результаты, полученные как на мышах, так и на людях, позволяют предположить, что определенные микробы могут защищать от пищевой зависимости. В частности, большое сходство их количества. Плутия В частности, мы подчеркнули потенциальное благотворное воздействие этих кишечных бактерий. Поэтому мы исследовали защитные эффекты перорального приема лактулозы и рамнозы, неперевариваемых углеводов, известных как «пребиотики», которые могут увеличивать количество Плутия В кишечнике. Мы проделали это на мышах и обнаружили, что это привело к увеличению численности Плутия В фекалиях мышей параллельно наблюдалось значительное улучшение пищевой зависимости. Мы наблюдали аналогичные улучшения, когда давали его мышам. Классифицировать к Плутия Именованный Плутия Векслера Перорально в качестве антибиотика.

«Сигнатуры кишечного микробиома как у мышей, так и у людей предполагают потенциальное вредное воздействие бактерий, принадлежащих к типу протеобактерий, и потенциальные защитные эффекты увеличения численности актинобактерий и бацилл против развития пищевой зависимости».

Профессор Мартин Гарсия говорит, что результаты показывают, как бактерии в кишечнике влияют на функцию мозга и наоборот. «Мы впервые продемонстрировали прямое взаимодействие между составом кишечника и экспрессией генов в мозге, раскрывая сложное и многофакторное происхождение этого важного поведенческого расстройства, связанного с ожирением. Понимание взаимного взаимодействия между изменениями в поведении и кишечными бактериями представляет собой шаг вперед в науке. будущие методы лечения пищевой зависимости и расстройств, связанных с пищевой зависимостью».

Нейробиологические факторы пищевой зависимости

Также описано работа Расследование Как микроРНК (миРНК) — небольшие одноцепочечные молекулы, которые регулируют экспрессию генов и участвуют практически во всех клеточных процессах — участвуют в пищевой зависимости. Изменения в экспрессии микроРНК могут быть вовлечены в механизмы, лежащие в основе заболевания.

Исследователи использовали технологию под названием Tough Decoy (TuD) для ингибирования специфических микроРНК в медиальной префронтальной коре (mPFC) мозга мышей, чтобы создать мышей, восприимчивых к пищевой зависимости. Медиальная префронтальная кора — это часть мозга, которая участвует в самоконтроле и принятии решений. Именно таких мышей также использовали в описанном выше исследовании — мышей, страдающих пищевой зависимостью.

Исследователи обнаружили, что ингибирование микроРНК-29c-3p увеличивает устойчивость ответа и повышает восприимчивость мышей к пищевой зависимости. Ингибирование другой микроРНК, называемой микроРНК-665-3p, также усиливает компульсивное поведение и восприимчивость к пищевой зависимости.

Профессор Мальдонадо сказал: «Эти две микроРНК могут действовать как защитные факторы против пищевой зависимости. Это помогает нам понять нейробиологию потери контроля над питанием, которая играет решающую роль в ожирении и связанных с ним расстройствах. Чтобы глубже понять эти механизмы, мы сейчас находимся. изучение взаимодействия микроРНК. Экспрессия микроРНК в кишечнике и мозге у мышей.

Профессор Ричард Рош, заместитель заведующего кафедрой психологии Университета Мейнут, графство Килдэр, Ирландия, который является председателем комитета по коммуникациям FENS и не принимал участия в исследовании, сказал: «Компульсивное переедание и пищевая зависимость являются растущей проблемой во всем мире. В мире существует множество факторов, которые способствуют этому, особенно окружающая среда, в которой живут люди, и доступность определенных видов продуктов питания. Однако в течение некоторого времени мы знали, что, вероятно, существуют факторы, способствующие расстройствам пищевого поведения, и исследования профессора Мартина. Гарсия и его коллеги показывают, какое влияние оказывают различные типы бактерий в кишечнике. «Это понимание открывает путь к разработке новых потенциальных методов лечения расстройств пищевого поведения, и мы с нетерпением ждем новых исследований в этой области».

Ссылка: «Кишечные микробные маркеры восприимчивости к пищевой зависимости у мышей и людей», Сольвега Самолинайт, Алехандра Гарсиа Бланко, Хорди Майнерес Берксакс, Лаура Доминго Родригес, Юдит Кабана Домингес, Ноэлия Фернандес Кастильо, Эдорн Хаго Гарсия, Лаура Пинеда Серрера, Аурелиус Боррокас и Хосе Эспиноса Карраско, Сильвия Арболья, Джессика Латорре, Кэтрин Стэнтон, Кодзи Хосоми, Джун Кунисава, Бро Корманд, Хосе Мануэль Фернандес Реал, Рафаэль Мальдонадо и Елена Мартин Гарсия, 26 июня 2024 г. Кишечник.
DOI: 10.1136/gutjnl-2023-331445