Mikroba usus kita mempengaruhi proses metabolisme - melalui sistem kekebalan tubuh

Mikroba usus kita mempengaruhi proses metabolisme – melalui sistem kekebalan tubuh

Penelitian memberi tahu kita bahwa bakteri hidup atau “baik” yang hidup di usus membantu mengatur metabolisme kita. Sebuah studi baru pada lalat buah, yang diterbitkan pada 21 Juni di sel metabolisme, menunjukkan satu cara yang mengejutkan dalam melakukannya.

Penelitian yang dilakukan oleh Paula Watnick, MD, dari Infectious Diseases di Boston Children’s Hospital, mengungkap bahwa jalur imun bawaan, yang dikenal sebagai garis pertahanan pertama terhadap infeksi bakteri, memiliki fungsi samping yang sama pentingnya.

Di dalam usus, sel-sel pencernaan menggunakan jalur imun bawaan untuk merespon bakteri berbahaya. Tetapi sel usus lainnya, sel gastrointestinal usus, menggunakan jalur yang sama, yang dikenal sebagai IMD, untuk merespon bakteri “baik” – dengan mengendalikan metabolisme tubuh secara akurat pada diet dan kondisi usus.

“Beberapa jalur kekebalan bawaan tidak hanya untuk kekebalan alami,” kata Watenk. “Jalur imun kekebalan tubuh juga mendengarkan bakteri” baik “dan respons metabolik.”

Sindrom metabolik, hati berlemak di lalat

Watnick dan rekan-rekannya telah mengetahui dari penelitian mereka sebelumnya bahwa bakteri yang hidup di usus lalat membuat asam lemak rantai pendek, asetat, yang diperlukan untuk metabolisme lemak lalat dan sinyal insulin. Lalat tanpa bakteri di usus (karenanya, tidak ada asetat) mengumpulkan lemak dalam sel-sel pencernaan mereka. Laboratorium Norbert Perremon, seorang mahasiswa doktor di Harvard Medical School, sebelumnya menemukan penurunan lemak serupa pada lalat yang kekurangan sel gastrointestinal usus untuk tachykinin, protein mirip insulin yang penting dalam pertumbuhan, metabolisme lipid dan sinyal insulin.

“Ketika ada masalah dengan pemrosesan glukosa atau lemak, lemak terjebak dalam tetesan-tetesan ini dalam sel yang tidak dirancang untuk menyimpan lemak,” katanya.

Studi baru lagi menggunakan lalat buah, yang mudah diperbanyak dan dimanipulasi secara genetik, dan jenis sel di usus sangat mirip dengan manusia. Ketika Watnick dan rekan-rekannya memeriksa mutasi di jalur imun MD yang unik, mereka melihat lagi tetesan lemak di usus mereka.

Watnik percaya bahwa tetesan lemak ini, apakah karena hilangnya bakteri usus, hilangnya tachykinin atau hilangnya jalur kekebalan tubuh bawaan, sama dengan hati berlemak. Akumulasi adalah tanda bahwa tubuh tidak dapat memetabolisme karbohidrat dan lemak dengan benar. Pada intinya, Watnik percaya bahwa lalat memiliki sindrom metabolik, biasanya berhubungan dengan obesitas dan diabetes tipe 1.

Tentukan peran sistem kekebalan dalam proses metabolisme

Bagaimana bakteri usus, sistem kekebalan tubuh bawaan dan metabolisme terkait? Melalui serangkaian eksperimen, tim mulai mencari tahu bagaimana bakteri akan berperilaku untuk efek metabolik mereka. Mereka menunjukkan yang berikut:

Jalur imun bawaan merangsang sel-sel gastrointestinal untuk menghasilkan tachykinin.
Dengan tidak adanya bakteri atau produk rusak, asetat, tidak ada tachykinin yang dibuat.
Ketika asetat diberikan bebas dari kuman, patogenesis kekebalan bawaan dan normalisasi metabolisme diaktifkan kembali.
Reseptor jamur spesifik khusus untuk sel-sel amino usus, PGRP-LC, diperlukan untuk menerima sinyal asetat.
“Kami tahu bahwa bakteri mengendalikan metabolisme kami, tetapi tidak ada yang tahu bahwa bakteri berinteraksi dengan jalur sinyal imun bawaan di sel usus,” kata Watnik. “Jalur ini mungkin benar-benar sistem yang memungkinkan sel mengenali bakteri dengan alasan yang berbeda.”

Interaksi dua arah

Studi ini juga menunjukkan bahwa aktivasi jalur imun bawaan di sel-sel amino usus diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan lalat normal. Ketika Watnick dan rekan-rekannya mengganggu jalan, mereka mendapat seekor lalat yang tumbuh. Makan lalat asetat atau mengaktifkan patogenesis kekebalan bawaan akan membuat mereka tumbuh lagi.

Meskipun sekarang Watnick ingin mengkonfirmasi temuan ini dalam model mamalia, penelitian ini lebih banyak menggambarkan apa yang tampaknya merupakan interaksi dua kali lipat antara mikrobioma dan metabolisme. Makanan yang baik untuk bakteri yang difermentasi dalam makanan kita dan pelepasan asam lemak rantai pendek seperti asetat, yang membantu kita meningkatkan penggunaan dan penyimpanan nutrisi. Bakteri “jahat” melakukan sebaliknya: mereka mengonsumsi asam lemak, yang menghambat metabolisme yang sehat. Cacat dalam mikroba usus kita terkait dengan obesitas dan kadang-kadang menyebabkan kekurangan gizi. (Lebih lanjut dalam artikel komprehensif ini ditulis oleh Watnik bersama anggota lab Adam Wong dan Audrey Vanhoff).

Karena asetat dihasilkan melalui fermentasi, Watnick dan rekan-rekannya memperkirakan bahwa mengonsumsi karbohidrat yang dapat difermentasi dapat meningkatkan kadar asetat dan meningkatkan metabolisme yang baik. Makanan ini dapat membantu mengimbangi ketidakseimbangan bakteri usus kita, seperti yang disebabkan oleh penggunaan antibiotik untuk waktu yang lama, seperti yang mereka sarankan.

Pengukuran akurat dari asupan natrium mengkonfirmasi hubungan dengan kematian

Pengukuran akurat dari asupan natrium mengkonfirmasi hubungan dengan kematian

Makanan kaya garam diketahui berkontribusi terhadap tekanan darah tinggi, tetapi apakah hubungan linear ini meningkatkan risiko penyakit kardiovaskular dan kematian? Studi terbaru telah memperdebatkan hubungan ini, tetapi sebuah studi baru yang diterbitkan dalam International Journal of Epidemiology oleh para peneliti dari Rumah Sakit Wanita Brigham dan rekan mereka menggunakan beberapa pengukuran menegaskan hal ini. Studi ini menunjukkan bahwa metode yang tidak akurat dalam memperkirakan jumlah natrium dapat membantu menjelaskan hasil yang kontradiktif dari yang lain.

“Sulit untuk mengukur sodium,” kata Nancy Cook, spesialis biostatistik di Departemen Kedokteran BWH. “Sodium tersembunyi – sering Anda tidak tahu berapa banyak makanan yang Anda makan, yang membuatnya sulit untuk memperkirakan jumlah orang yang mengonsumsi kuesioner makanan.” Sodium sekresi adalah ukuran terbaik, tetapi ada banyak cara kami menggabungkan prosedur ini. Akurasi. “

Asupan natrium dapat diukur dengan menggunakan tes spot untuk menentukan jumlah garam yang diekskresikan dalam sampel urin seseorang. Namun, kadar natrium dalam urin dapat berfluktuasi sepanjang hari, jadi pengukuran tepat tingkat natrium yang dilakukan seseorang pada hari tertentu membutuhkan sampel penuh selama 24 jam. Selain itu, konsumsi natrium dapat bervariasi dari hari ke hari, yang berarti bahwa cara terbaik untuk mendapatkan gambaran lengkap asupan natrium adalah mengambil sampel dalam beberapa hari.

Sementara penelitian sebelumnya menggunakan sampel lokal dan persamaan Kawasaki, tim mengevaluasi jumlah natrium dalam beberapa cara, termasuk perkiraan berdasarkan rumus itu serta yang didasarkan pada metode baku emas, yang menggunakan medium urin multivariat dan non-sekuensial. Sampel. Mereka menilai hasil peserta dalam uji coba pencegahan hipertensi, yang termasuk hampir 3.000 orang yang menderita pra-hipertensi.

Metode baku emas menunjukkan hubungan linear langsung antara peningkatan asupan natrium dan peningkatan risiko kematian. Tim menemukan bahwa rumus Kawasaki menunjukkan kurva berbentuk J, yang berarti bahwa tingkat rendah dan tingkat konsumsi natrium yang tinggi dikaitkan dengan peningkatan mortalitas.

“Temuan kami menunjukkan bahwa pengukuran yang tidak akurat dari asupan natrium dapat menjadi kontributor penting terhadap hasil kontras J yang dilaporkan dalam beberapa penelitian kohort,” tulis para peneliti. “Studi epidemiologi seharusnya tidak menghubungkan hasil kesehatan dengan perkiraan asupan sodium yang tidak dapat diandalkan.”