Согласно исследованию, опубликованному 13 августа в журнале Science, диета с высоким содержанием жиров нарушает биологию внутренней оболочки кишечника и его микробные сообщества, а также способствует выработке метаболита, который может способствовать развитию сердечных заболеваний .
«Открытия на животных моделях подтверждают ключевую роль кишечника и микробиоты в развитии сердечно-сосудистых заболеваний», - сказала Мариана Биндлосс, доктор медицинских наук, доктор философии, доцент кафедры патологии, микробиологии и иммунологии в Медицинском центре Университета Вандербильта.
Она отметила, что кишечник мало изучен учеными, стремящимися понять влияние ожирения.
«До COVID ожирение и метаболический синдром считались пандемией 21 века. Сейчас около 40% населения США страдает ожирением, и, по прогнозам, этот процент будет расти», - сказал Биндлосс. «Наше исследование выявило ранее не изученный механизм того, как диета и ожирение могут увеличить риск сердечно-сосудистых заболеваний, влияя на взаимосвязь между нашим кишечником и микробами, живущими в нашем кишечнике».
В предыдущих исследованиях Биндлосс и Андреас Боймлер, доктор философии из Калифорнийского университета в Дэвисе, обнаружили, что эпителиальные клетки, выстилающие кишечник, и кишечные микробы связаны взаимовыгодными отношениями, которые способствуют здоровой кишечной среде. Они задавались вопросом, влияют ли на эти отношения такие заболевания, как ожирение.
Совместные исследовательские группы обнаружили, что диета с высоким содержанием жиров вызывает воспаление и повреждает эпителиальные клетки кишечника на животных моделях. По словам Биндлосса, диета с высоким содержанием жиров ухудшает функцию митохондрий, вырабатывающих энергию, в результате чего клетки кишечника вырабатывают больше кислорода и нитратов.
Эти факторы, в свою очередь, стимулируют рост вредных микробов Enterobacteriaceae, таких как кишечная палочка, и повышают бактериальное производство метаболита, называемого ТМА (триметиламин). Печень превращает ТМА в ТМАО (триметиламин-N-оксид), который способствует развитию атеросклероза и увеличивает относительный риск общей смертности у пациентов.
«Было известно, что диета с высоким содержанием жиров вызывает дисбактериоз - дисбаланс микробиоты в пользу вредных микробов, но мы не знали, почему и как это происходит», - сказал Биндлосс. «Мы показываем, как диета напрямую влияет на хозяина и способствует росту вредных микробов».
Исследователи продемонстрировали, что препарат, одобренный в настоящее время для лечения воспалительного заболевания кишечника, восстанавливает функцию эпителиальных клеток кишечника и притупляет увеличение ТМАО на животных моделях. Препарат, получивший название 5-аминосалициловая кислота, активирует биоэнергетику митохондрий в эпителии кишечника.
«Это доказательство того, что можно предотвратить негативные последствия, связанные с диетой с высоким содержанием жиров», - сказал Биндлосс. Она добавила, что лекарство, такое как 5-аминосалициловая кислота, может использоваться в сочетании с пробиотиком как для восстановления здоровой кишечной среды, так и для повышения уровня полезных микробов.
«Только полностью осознав взаимосвязь между хозяином - нами - и кишечными микробами во время здоровья и болезни, мы сможем разработать методы лечения, которые будут эффективны в борьбе с ожирением и такими последствиями, как сердечно-сосудистые заболевания».
Биндлосс и ее команда планируют расширить свои исследования на животных моделях сердечно-сосудистых заболеваний . Они также изучают роль взаимоотношений хозяина и микроба в развитии других заболеваний, включая колоректальный рак.
