Zespół metaboliczny: dieta, mikrobiota i układ odpornościowy współdziałają ze sobą

Wiemy już, że dieta bogata w cukry i tłuszcze ma udział we wzroście częstotliwości występowania stanu zapalnego jelit i że jelitowy układ odpornościowy gra ważną rolę w homeostazie metabolicznej. Wiadomo też, że mikrobiota jelitowa jest ważnym modulatorem odporności jelitowej i że uczestniczy w funkcjach metabolicznych. Wiemy ponadto, że niektóre komórki – takie jak wrodzone komórki limfoidalne typu 3 (ILCA3) i limfocyty pomocnicze Th 17 (T helpers 17) mogą – zależnie od sytuacji – brać udział w ochronie przed zespołem metabolicznym. Ciąg mechanizmów molekularnych uruchamiających się po drodze od bogatej w tłuszcze diety zachodniej do jej efektów metabolicznych jest jeszcze słabo znany.

Aby rzucić na niego nieco światła, badacze przez 4 tygodnie utrzymywali jedną grupę myszy na diecie wysokotłuszczowej, a drugą – na zwykłej. U pierwszej grupy wystąpił typowy zespół metaboliczny z przyrostem masy ciała, insulinoopornością i nietolerancją glukozy w porównaniu z drugą grupą. Analizy błony śluzowej jelit i stolca przekarmionych myszy wykazały, że dieta wysokotłuszczowa powodowała szybką utratę segmentowanych bakterii nitkowatych (SFB) z mikrobioty, co powodowało utratę Th17 poprzedzającą wystąpienie zespołu metabolicznego.

Probiotyki przywracają ochronę przed zespołem metabolicznym

Badania udziału innych komórek odpornościowych, takich jak ILCA3 i limfocyty T CD4, pozwoliły badaczom potwierdzić, że komórki Th17 są niezbędne do ochrony przed zespołem metabolicznym, którą zapewnia mikrobiota jelitowa. Te dodatkowe badania wykazały również, że utrata homeostazy komórek Th17 z powodu eliminacji SFB przyczynia się do powstania szkodliwych efektów diety wysokotłuszczowej. 

Następnie badacze przez 4 tygodnie podawali myszom bezpośrednio drogą przymusowego karmienia SFB, co doprowadziło do: 

• odtworzenia w znacznym stopniu Th17 i ich ekspresji w jelitach; 
• zmniejszenia stanu zapalnego jelit;
• utraty masy ciała;
• ochrony przed insulinoopornością. 

Dieta mikrobowa stymulująca komórki Th17 może więc poprawić stan chorych na zespół metaboliczny i otyłość cukrzycową poprzez odtworzenie jelitowej homeostazy odpornościowej.

Cukier – główny winny katastrofalnych skutków zachodniej diety?

Wiedząc, że dieta zachodnia jest bogata nie tylko w tłuszcze, ale również w cukry, badacze porównali również wpływ diety wysokotłuszczowej (25% cukrów, w tym często spotykane w słodyczach i napojach gazowanych sukroza i maltodekstryna) z dietą bardzo ubogą w cukry (3–6%) na myszy. Stwierdzili, że cukier pośrednio zmniejsza liczbę komórek Th17 poprzez modyfikację mikrobioty jelitowej polegającą na wzroście ilości bakterii takich jak Faecalibaculum rodentium kosztem SFB pobudzających tworzenie komórek Th17.

Dieta wyleczy zespół metaboliczny? To nie takie proste…

O ile cukier okazał się czynnikiem dostatecznym, żeby doszło do jednoczesnej utraty SFB i komórek Th17, eliminacja cukru z diety przynosi korzyści terapeutyczne tylko w obecności w jelitach odpowiednich komórek odpornościowych. U niektórych osób zwykła zmiana diety może nie wystarczyć. Badacze są zdania, że ich prace wykazują, iż zespół metaboliczny, otyłość i cukrzyca typu 2 są regulowane przez złożoną sieć interakcji między dietą, mikrobiotą jelitową i komórkami odpornościowymi. Chorób tych nie można więc leczyć tak samo u wszystkich pacjentów. W przyszłości precyzyjne metody terapeutyczne powinny uwzględniać międzyosobnicze różnice w immunomodulacyjnym działaniu mikrobioty jelitowej.