לאחרונה דוחות מדעיים מחקר חוקר את ההשפעה של חשיפה לניקוטין על מצב התזונה המארח, מטבוליטים מיקרוביאליים במעיים והומאוסטזיס מטבולי.
לימוד: מטבוליטים מיקרוביאליים במעיים חושפים שינויים מטבוליים תלויי תזונה הנגרמים על ידי מתן ניקוטין. קרדיט תמונה: Danijela Maksimovic/Shutterstock.com
רקע כללי
המיקרוביום של המעי קשור לתפקודים פיזיולוגיים רבים הכוללים הומאוסטזיס מטבולי. מספר מחקרים גילו כי דיסביוזה של מיקרוביום במעיים מובילה להתפתחות של הפרעות מטבוליות רבות, כגון סוכרת מסוג 2.
מיקרוביוטה של המעיים מסנתזת קשת רחבה של מטבוליטים ביו-אקטיביים המאותתים לשליחים ואינדיקטורים לתפקוד חיידקי.
ההרכב והתפקוד של חיידקים אלה מווסתים באמצעות תזונה וגורמים סביבתיים יומיומיים. חילוף החומרים של המארח מושפע באופן משמעותי ממטבוליטים שמקורם בדיאטה המסונתזים על ידי חיידקי המעי.
תסיסה של פוליסכרידים בלתי ניתנים לעיכול על ידי חיידקי מעיים מובילה ליצירת חומצות שומן קצרות שרשרת (SCFA), אשר משפרות את העמידות לעלייה במשקל ורגישות לאינסולין.
המיקרוביוטה של המעי קשורה לסינתזה של וריאנטים מגוונים של חומצות שומן, כגון חומצות שומן הידרוקסיות, מצומדות וחומצות, מה שמקדם עמידות המארח לתזונה עתירת שומן (HFD) הנגרמת להשמנה.
סינתזה של מטבוליטים של חומצות שומן על ידי מיקרוביוטה של המעיים, בהתאם לסביבה התזונתית של המארח, ממלאת תפקיד מכריע בשיפור תפקודים מטבוליים של המארח.
עישון סיגריות הוא גורם מרכזי שניתן למניעה שמגביר את התמותה. רוב המעשנים רגישים לפתח בעיות לב וכלי דם, מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD) וסוגים שונים של סרטן.
מספר מחקרים גם הצביעו על כך שחשיפה לעישון פסיבי תורמת להתפתחות זיהומים הקשורים לפתוגנים ומחמירה אסטמה, מחלות מעי דלקתיות ומחלת קרוהן.
ניקוטין הוא המרכיב הפעיל העיקרי בטבק. מלבד נספגים במככיות הריאתיות, הם נמצאים גם בעור ובמערכת העיכול. השפעות מועילות ומזיקות רבות של ניקוטין זוהו.
לפי היתרונות, ניקוטין מווסת את צריכת האנרגיה על ידי אפנון התיאבון. באשר להשפעות המזיקות, מחקרים קודמים תיעדו עדויות שהצביעו על כך שחשיפה לניקוטין מובילה להתפתחות של סטאטוזיס בכבד ומחלות לב וכלי דם.
חשיפה לניקוטין יכולה לשנות את חילוף החומרים של המארח על ידי גרימת שינויים במיקרוביוטה של המעי ובמטבוליטים שלה.
זה הכרחי להבין את המנגנון הבסיסי השולט על יחסי הגומלין בין סביבת המעי, מטבוליטים מיקרוביאליים שמקורם בתזונה, והומאוסטזיס מטבולי מארח נגד חשיפה לניקוטין.
לגבי המחקר
המחקר הנוכחי העריך כיצד חשיפה לניקוטין השפיעה על מנגנוני הרגולציה המטבוליים על ידי גרימת שינויים בהרכב החיידקים במעיים ובתוצרים המטבוליים שלהם.
נעשה שימוש במודל עכבר כדי להבין את המנגנון הבסיסי שאחראי להשפעה הנצפית. מטה-אנליזה עולמית נערכה כדי להבין כיצד חשיפה לניקוטין משנה את המיקרוביוטה של המעיים, ומשפיעה על חילוף החומרים של המארח.
למטרות ניסוי, עכברים זכרים בני שבעה שבועות עם משקל גוף דומה חולקו לשתי קבוצות: קבוצת הדיאטה הרגילה (ND) וקבוצת הדיאטה עתירת השומן (HFD).
עכברים אלו נחשפו לניקוטין או מלוחים במשך ארבעה שבועות. לאחר שבעה עד אחד עשר שבועות של התערבות, הוערכו רמות SCFAs ורמות מטבוליטים של חומצות שומן ארוכות שרשרת.
משקל הגוף של עכברי המחקר נמדד גם פעם בשבוע. דגימות דם נאספו לצורך ניתוח.
ממצאי המחקר
המחקר הנוכחי משקף את יחסי הגומלין האינטנסיביים של המיקרוביוטה של המעי והמטבוליטים שלהם ומאפיינים מטבוליים של המארח על רקע החשיפה לניקוטין.
למתן ניקוטין תוך-צפקי נמצאה השפעה עמוקה על ויסות משקל ופנוטיפים מטבוליים. השפעה זו הייתה בלתי תלויה בצריכת קלוריות מופחתת.
מבחינה מכאנית, דיכוי משקל הגוף המושרה על ידי ניקוטין היה מווסת על ידי חיידקי מעיים ספציפיים, כולל Lactobacillus spp, המסנתזים KetoB (חומצה לינולאית) במהלך צריכת HFD בלבד.
מספר מחקרים הראו שניקוטין מפחית את משקל הגוף ואת צריכת המזון באמצעות מערכת המלנוקורטין ההיפותלמומית.
ירידה בשפע היחסי של לקטובצילוס spp. התרחש בתגובה לחשיפה גבוהה ל-HFD. אוכלוסיית חיידקים זו עלתה בנוכחות ניקוטין, במיוחד בתנאי HFD.
מודל האכלה זוגית במחקר זה הצביע על כך שהמנגנון העיקרי של בקרת משקל המושרה על ידי מתן ניקוטין היה קשור לירידה בצריכת הקלוריות. לא נצפה מתאם ספציפי בין צריכת קלוריות למשקל הגוף אפילו בתנאים אד ליביטום.
למרות שמתן ניקוטין הביא להפחתה בצריכת הקלוריות הן בקבוצות ND והן בקבוצות HFD, ירידה גדולה יותר במשקל הגוף התרחשה במיוחד בקבוצת HFD.
תוצאה זו מצביעה על כך שגורמים תלויי תזונה תורמים לירידה במשקל הנגרמת על ידי טיפול בניקוטין. ריכוז גבוה של LCFAs שהשפיע על רגישות חיידקים במעיים לניקוטין נמצא בקבוצת HFD.
העלייה בחומצת שומן שאינה מאסטרית בפלזמה (NEFA) לאחר מתן ניקוטין תוך-צפקי בעכברים שניזונו מ-HFD מצביעה על תפקידו של הניקוטין בקידום הליפוליזה.
מודל דלדול המיקרוביוטה של המעי תוך שימוש בטיפול אנטיביוטי בעכברים שניזונו ב-HFD חשף שמיקרוביוטה של המעי והמטבוליטים התזונתיים שמקורם בחומצות השומן שלהם הם חיוניים בירידה במשקל הגוף הנגרמת על ידי ניקוטין. העכברים שטופלו גם הפחיתו משמעותית את צריכת הקלוריות בעקבות מתן ניקוטין.
מסקנות
המחקר הנוכחי זיהה את Keto B כמווסת של ירידה במשקל הגוף הקשור במתן ניקוטין.
הוא הדגיש את משחק הגומלין הרחב של חיידקי מעיים בתגובה לעישון שמשפיע על מצבים מטבוליים מגוונים כולל הורדת משקל הגוף.
יש לציין כי השימוש בחיידקים בהפחתת משקל בא לידי ביטוי במחקר זה.
