Istraživači sa Univerziteta Umea otkrili su da među mnogim faktorima koji oblikuju sastav crevne mikrobiote, ishrana ima mnogo jači uticaj od defenzina, koji su odbrambeni molekuli creva koje proizvodi telo. Umesto toga, identifikovali su moguću ulogu ovih molekula u sprečavanju povećanja nivoa glukoze u krvi nakon konzumiranja visokokalorične „dijete u zapadnjačkom stilu“.
Rezultati su objavljeni u naučnom časopisu Microbiology Spectrum.
„Dok je efekat defenzina u oblikovanju sastava mikrobiote odraslih prilično mali u poređenju sa ishranom, defenzini i dalje imaju veoma važnu ulogu u našoj zaštiti od mikrobnih infekcija; a naše istraživanje naglašava njihovu zaštitnu ulogu od metaboličkih komplikacija koje mogu nastati nakon unos ishrane sa visokim sadržajem masti i šećera u zapadnom stilu“, kaže dr Fabiola Puertolas Balint. student na Odseku za molekularnu biologiju Univerziteta Umeo.
Ona radi u istraživačkoj grupi Bjorna Šredera, koja je takođe povezana sa Umeo Centrom za mikrobna istraživanja, UCMR, i Laboratorijom za medicinu molekularnih infekcija u Švedskoj, MIMS, na Univerzitetu Umeo.
Mikrobiota creva se odnosi na zajednicu od triliona mikroorganizama koji žive u svačijim crevima. Tokom proteklih decenija, obilje specifičnih bakterija u ovoj zajednici je opširno proučavano zbog povezanosti sa mnogim bolestima, uključujući inflamatorne bolesti creva, gojaznost i dijabetes, pa čak i psihičke poremećaje. Mikrobna zajednica se zaseje tokom rođenja, nakon čega nekoliko unutrašnjih i spoljašnjih faktora pomaže u oblikovanju zajednice do njenog konačnog sastava. Ovi faktori uključuju, između ostalog, ishranu (posebno vlakna), genetiku, lekove, vežbe i odbrambene molekule, takozvane antimikrobne peptide.
Antimikrobni peptidi se mogu smatrati prirodnim molekulima antibiotika koje telo proizvodi. Konkretno, najveću grupu antimikrobnih peptida — defenzine — proizvode sve površine tela, uključujući kožu, pluća i gastrointestinalni trakt. Defenzini se smatraju prvom linijom odbrane imunog sistema od infekcija, ali se u isto vreme smatra da su od suštinskog značaja u oblikovanju sastava mikrobiote u tankom crevu. Međutim, do sada je bilo nejasno koliki je njihov efekat u poređenju sa ishranom, za koju se zna da ima veliki uticaj.
Da bi to istražili, istraživači iz laboratorije Bjorn Schroder koristili su normalne zdrave miševe i uporedili njihov sastav mikrobiote u tankom crevu sa miševima koji nisu mogli da proizvode funkcionalne defenzine u crevima, a zatim su obe grupe miševa hranjene ili zdravom ishranom ili malo- dijeta sa vlaknima u zapadnom stilu.
„Kada smo analizirali sastav mikrobiote unutar creva i na zidu creva dva različita regiona u tankom crevu, bili smo iznenađeni – i pomalo razočarani – da su defenzini imali samo mali uticaj na oblikovanje celokupnog sastava mikrobiote“, kaže Bjorn Schroder.
Međutim, crevni defenzini su i dalje imali određeni efekat direktno na zid creva, gde se defenzini proizvode i luče. Ovde se činilo da je nekoliko različitih bakterija pogođeno prisustvom defenzina, među njima Dubosiella i Bifidobacteria, verovatno zbog selektivne antimikrobne aktivnosti defenzina.
„Na naše iznenađenje, takođe smo otkrili da je kombinacija ishrane u zapadnom stilu i nedostatka funkcionalnih defenzina dovela do povećanja vrednosti glukoze u krvi natašte, što ukazuje da defenzini mogu pomoći u zaštiti od metaboličkih poremećaja kada jedete nezdravu ishranu“, kaže Bjorn. Schroder.
Rezultati sugerišu da strategije koje imaju za cilj pozitivno modulisanje sastava mikrobiote treba da se fokusiraju na ishranu, jer modulacija sastava putem povećane proizvodnje sopstvenih odbrambenih molekula domaćina, kao što su defenzini, može imati samo mali uticaj na celokupni sastav. Međutim, moguće je da posebno rano u životu, kada zajednica mikrobiote još nije u potpunosti sazrela, defenzini mogu imati jači efekat na mikrobiološki sastav. Ipak, povećanje proizvodnje defenzina može biti dragocena opcija za sprečavanje razvoja metaboličkih poremećaja.
