Kunne blokering af disse immunceller hjælpe med vægttab?
Forskere har afdækket en mekanisme i en gruppe immunceller i tarmen, der kan svinge næringsstofskifte for at favorisere fedtopbevaring frem for energiforbrug.
Fundet kan hjælpe med at forklare, hvorfor nogle mennesker forbliver slanke på trods af at de har spisevaner, der får andre til at gå op i vægt.
Mekanismen fungerer, når intraepiteliale T-celler, som er en type immuncelle, der ligger i slimhinden i tyndtarmen, har et aktivt gen for proteinintegrin beta 7.
I et studieoplæg om deres arbejde, der nu vises i tidsskriftet Natur, forskere ved Massachusetts General Hospital og Harvard Medical School, begge i Boston, MA, beskriver mus, der ikke har disse særlige celler, som "metabolisk hyperaktive."
Når de satte mus, der manglede cellerne, på en diæt med højt fedtindhold, udviklede dyrene ikke fedme, forhøjet blodtryk, højt kolesteroltal, hjertesygdomme eller diabetes.
”Når du spiser,” siger seniorstudieforfatter Filip K. Swirski, Ph.D., lektor i radiologi, der også arbejder i Center for Systembiologi, “din krop kan omdanne energi til varme og brænde den hurtigt, eller den kan omdanne maden til fedt og opbevare den til senere brug. ”
”Disse celler, som er kendt for deres funktion i immunsystemet, ser også ud til at spille en vigtig rolle i det metaboliske valg,” tilføjer han.
Metabolisme, fedtopbevaring og energiforbrug
Biokemien om, hvordan kroppen håndterer næringsstoffer, der stammer fra madfordøjelsen, er kompleks og kræver nøjagtig regulering.
Forfatterne henviser til "strategisk placerede metaboliske sensorer", der leder næringsstoffer ned på bestemte molekylære veje.
Deres undersøgelse identificerer en vej, der prioriterer fedtopbevaring frem for energiforbrug. En sådan funktion kan bevare sundheden ved at sikre, at energireserverne er tilgængelige i tider med madknaphed.
Men for de mange mennesker, der i dag lever i samfund med en overflod af højt fedtindhold, højt sukkerindhold, er en sådan funktion mere tilbøjelig til at undergrave sundheden end støtte den.
Effekt på metabolisk syndrom
I den første del af undersøgelsen fodrede holdet to grupper mus med en normal diæt. En gruppe mus (kontrollerne) bar genet til integrin beta 7, og deres immunceller kunne derfor fremstille proteinet. Den anden gruppe havde ikke genet og manglede derfor proteinet.
Selvom musene, der manglede integrin beta 7, spiste mere end dem med proteinet og var lige så aktive, lagde de ikke mere vægt.
Da de kørte metaboliske tests på musene, fandt forskerne, at de uden integrin beta 7 havde brugt mere mad til energi, hvilket tyder på, at deres "basale stofskifte" fungerede i højere grad end kontrolmusene med proteinet.
Derudover havde musene, der manglede integrin beta 7, bedre glukose- og fedttolerance, havde lavere niveauer af triglycerider og konverterede mere glukose i brunt fedt til energi.
I den næste del af undersøgelsen undersøgte holdet effekten af en diæt med højt fedtindhold, højt sukkerindhold og højt natriumindhold på de to musetyper. En sådan diæt kan udløse metabolisk syndrom, som er en klynge af symptomer, der øger risikoen for type 2-diabetes og kardiovaskulære tilstande.
På denne diæt udviklede kontrolmusene - det vil sige dem med integrin beta 7 - fedme og andre symptomer, der karakteriserer metabolisk syndrom. De blev nemlig glukoseintolerante og udviklede højt blodtryk.
Musene, der manglede protein, forblev på den anden side slanke og udviklede ikke disse andre symptomer.
Effekt på lipidniveauer
Forskerne testede også effekten af at dæmpe genet for integrin beta 7 i immuncellerne hos mus, der er disponeret for at udvikle højt kolesteroltal, hvilket er et andet symptom på metabolisk syndrom.
Holdet havde induceret disposition for højt kolesterol ved genetisk at ændre musene og ved at give dem en diæt med højt kolesteroltal.
Resultaterne viste, at på trods af at oddsene var stablet mod dem på denne måde, udviklede musene ikke højt kolesterol; deres lipidniveauer forblev normale.
Derudover, sammenlignet med modstykker med normal produktion af proteinet i deres immunceller, viste musene, der manglede integrin beta 7, "udskillede mere kolesterol" bedre tolerance over for glukose og udviklede færre kardiovaskulære risikofaktorer, såsom færre plaques i deres arterier.
Hæmmer insulinfrigørelsesvejen
I en sidste del af undersøgelsen identificerede forskerne intraepiteliale T-celler som det højeste niveau af integrin beta 7.
De afslørede, at cellerne udøver deres effekt på stofskiftet ved at reducere mængden af GLP-1, et protein, der normalt fremmer stofskiftet ved at udløse frigivelsen af insulin og brugen af glukose.
Der er stadig meget arbejde at gøre for at finde ud af, om blokering af disse celler hos mennesker kan danne grundlaget for nye behandlinger for fedme, diabetes og hjerte-kar-sygdomme.
Blandt de spørgsmål, der kræver yderligere undersøgelse, er nøjagtigt, hvordan mekanismen fungerer hos mennesker, der ser ud til at have høje metaboliseringshastigheder.
For eksempel svinger det om dagen? Og hvordan ændrer det sig over en persons levetid?
"Vi taler ofte om mennesker, der har 'højt stofskifte' og synes at være i stand til at spise hvad de vil uden at gå op i vægt, mens andre kæmper med fedme."
Filip K. Swirski, ph.d.
