מחקר חדש של מדענים מאוניברסיטת מרשל, ג'ואן סי. אדוארדס, בית הספר לרפואה מגלים כי תוצרי לוואי מיקרוביאליים מסוימים עשויים להבטח כטיפול חדשני לסיבוכים מטבוליים הקשורים להשמנה על ידי שחזור תאים המייצרים הורמונים קריטיים במעי.
המחקר, שפורסם החודש ב כתב העת הבינלאומי למדעי מולקולריותמתמקד בתאים אנטואנדוקריניים (EECS)-תאים מתמחים במעיים הממלאים תפקיד מפתח בוויסות המטבולי על ידי שחרור הורמונים כמו פפטיד -1 דמוי גלוקגון (GLP-1), המעוררים הפרשת אינסולין ודיכוי תיאבון. בהשמנת יתר, תאים אלה מופחתים במספר ובתפקודם, ותורמים להתנגדות לאינסולין ובריאות מטבולית לקויה.
החוקרים בדקו כיצד מטבוליטים מיקרוביאליים הנגזרים מטריפטופן תזונתי-חומצה אמינית שנמצאת במזון עשיר בחלבון–עוזרים להחזיר את מספרי ה- EEC. באופן ספציפי, הם חקרו את ההשפעות של אינדול, מטבוליט מפתח טריפטופן המיוצר על ידי חיידקי מעיים, על בידול תאי גזע במעי ל- EEC.
בעזרת שילוב של אורגני מעיים אנושיים, המכונה "מיני מעי" ומודלים של חולדות, גילה צוות המחקר כי השמנת יתר הובילה לירידה משמעותית של 60%-במספר התאים המייצרים הורמונים במעי. עם זאת, כאשר טופלו אורגנואידים של מעי אנושי באינדול או במדיום התרבות של זן חיידקי פרוביוטי שגדל בטריפטופן, מספר התאים הללו הוכפל יותר. השפעה זו נחסמה כאשר כובש קולטן תאים ספציפי שנקרא קולטן הפחמימנים של אריל (AHR), מה שמרמז על מסלול זה ממלא תפקיד מפתח בתהליך.
הממצאים שלנו מראים כי מטבוליטים מיקרוביאליים הנגזרים מטריפטופן תזונתי יכולים להפוך את הפחתה הקשורה להשמנה בתאי הבטן המפרישים הורמונים. זה מצביע על אסטרטגיה טיפולית פוטנציאלית הממנפת את חיידקי המעיים כדי לשפר את התוצאות המטבוליות בהשמנת יתר. "
Alip Borthakur, Ph.D., עוזר פרופסור למדעים ביו -רפואיים בבית הספר לרפואה של ג'ואן סי אדוארדס וחוקר ראשי וסופר מקביל למחקר
המחקר מספק עדויות יסודיות התומכות בהתפתחות של התערבויות ממוקדות מיקרוביוטה-כגישות פרוביוטיקה או תזונתית-ייצור הורמונים אינטרטין לשפר את חילוף החומרים הגלוקוזיים ולווסת את התיאבון אצל אנשים עם השמנת יתר.
בנוסף לבורטאקור, מחברי המשותף של המחקר כוללים: סטודנט לתואר ראשון מוריסון צ'יקו, סטודנטים לתארים מתקדמים ג'יימס הארט וחסן מנצור, דוקטורט סטודנט הרשל סוונט וחברי הסגל סובא ארתור, דוקטורט, וג'ניפר היינס, Ph.D.
"היה מרגש לחנך ארבעה סטודנטים מרושלים נלהבים, אינטליגנטים, סקרנים ומסורים בתקופות שונות של המחקר", אמר בורטאקור. "הם התרגשו להשתמש במודל 'מיני מעי', מודל אורגנואידי מעיים אנושי תלת -ממדי המייצג באמת את הארכיטקטורה והמורכבות הקומפוזיציונית של המעיים האנושית הילידית."
מחקר זה נתמך על ידי מכונים לאומיים למימון בריאות מהמכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות (NIAID): (AI130790-03) והמכון הלאומי למדעי הרפואה הכללי (NIGM) (פרויקט מס '4 של COBRE: P20 GM 121299-05) לד"ר בורטאקור.
