Los científicos de la Facultad de Medicina de la UNC descubrieron que la proteína antiinflamatoria NLRP12 normalmente ayuda a proteger a los ratones contra la obesidad y la resistencia a la insulina cuando se los alimenta con una dieta alta en grasas. Los investigadores también informaron que NLRP12 el gen es poco activo en personas obesas, lo que lo convierte en un objetivo terapéutico potencial para el tratamiento de la obesidad y la diabetes, los cuales son factores de riesgo para enfermedades cardiovasculares y otras afecciones graves.
El estudio, publicado en célula huésped y microbio , mostró que NLRP12 el efecto antiinflamatorio promueve el crecimiento de una "buena" familia de bacterias intestinales, llamada Lachnospiraceae , que producen moléculas pequeñas de butirato y propionato, que a su vez promueven la salud intestinal y protegen a los ratones contra la obesidad y la resistencia a la insulina.
"La obesidad está influenciada por la inflamación, no solo por comer en exceso y la falta de ejercicio, y este estudio sugiere que reducir la inflamación promueve bacterias 'buenas' que pueden ayudar a mantener un peso saludable", dijo la autora principal del estudio Jenny PY Ting, PhD, aWilliam R. Kenan, Jr. Distinguido Profesor de Genética. "En ratones, mostramos eso NLRP12 reduce la inflamación en el intestino y en los tejidos adiposos. Aunque es difícil mostrar un efecto causal directo en humanos, nuestros colaboradores nos ayudaron a mostrar que hay niveles reducidos de expresión de NLRP12 en personas que se consideran obesas "
en humanos NLRP12 es producido por varios tipos de células inmunes y parece funcionar como un freno a la inflamación excesiva. Ting y sus colegas en los últimos años han publicado estudios que muestran que los ratones que carecen de NLRP12 los genes son altamente susceptibles a la inflamación excesiva, incluida la inflamación experimental del colon colitis y el cáncer de colon asociado.
En los últimos años, los investigadores han encontrado evidencia de que la inflamación en el intestino y donde se deposita la grasa promueve la obesidad. Según los Estados Unidos, alrededor del 40 por ciento de los adultos y el 20 por ciento de los niños y adolescentes de 2 a 19 años de edad se consideran obesos.estimaciones recientes del gobierno. Ser obeso o incluso tener sobrepeso puede conducir a una serie de otras afecciones, como enfermedades cardíacas, derrames cerebrales, cánceres y diabetes. Por lo tanto, Ting y sus colegas en este estudio trataron de determinar si los ratones no tienen NLRP12 los genes son más susceptibles a la obesidad. Los resultados mostraron que sí lo son.
Los científicos alimentaron ratones que carecían de NLRP12 gen NLRP12 ratones sin genes y ratones comunes con una dieta alta en grasas durante varios meses.Los NLRP12 los ratones noqueados comieron y bebieron no más que sus primos sanos, pero acumularon significativamente más grasa y se volvieron más pesados. Los ratones noqueados también mostraron signos de resistencia a la insulina, lo que implica una capacidad reducida para eliminar la glucosa del torrente sanguíneo y tiende a seguir el desarrollode obesidad.
La ausencia de NLRP12 en estos ratones aumentaron los signos de inflamación en el intestino y en los depósitos de grasa, pero no estaba claro cómo esto condujo a un aumento de peso adicional hasta que los investigadores trasladaron a los animales de una instalación a otra. Seguir protocolos de seguridad estándar para prevenirpropagación de la enfermedad, los investigadores dosificaron a los ratones con antibióticos antes de la mudanza.
"Notamos que los ratones tratados con antibióticos ganaron menos peso que los ratones que se quedaron en las antiguas instalaciones", dijo la coautora del estudio, Agnieszka Truax, PhD, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Ting durante el estudio ".sospechar que las bacterias intestinales estaban involucradas en la promoción de la obesidad "
Otras pruebas mostraron que cuando NLRP12 los ratones que no fueron eliminados se mantuvieron libres de bacterias, los ratones no aumentaron de peso porque no había bacterias. La deficiencia de NLRP12 no importó tanto. Esto sugirió que las bacterias "malas" habían estado impulsando el aumento de peso excesivo durante una dieta alta en grasas.
Sorprendentemente, los ratones knock-out también se protegieron del aumento de peso excesivo cuando se alojaron conjuntamente con ratones de control, insinuando que las bacterias "buenas" de los ratones de control estaban entrando en ellos y ayudando a protegerlos.
Los científicos han sabido que las dietas altas en grasas, en comparación con las dietas bajas en grasas, tienden a reducir la diversidad de especies bacterianas en el intestino al suprimir algunas especies y permitir que otras proliferen de manera anormal. Los investigadores de UNC confirmaron esto en suratones con alto contenido de grasa, y observaron que la pérdida de diversidad bacteriana fue mucho peor en los ratones knockout Nlrp12.
Los experimentos sugirieron que la inflamación causada por una dieta alta en grasas y empeoró por la ausencia de NLRP12 fue una de las principales causas de este cambio. La eliminación de especies bacterianas rivales permitió un fuerte aumento en los niveles de una familia bacteriana llamada Erysipelotrichaceae. Estos microbios se hicieron más prominentes a medida que la inflamación intestinal empeoraba y exacerbaba el aumento de peso de una dieta alta en grasascuando se pone en las tripas de ratones libres de gérmenes
En contraste, la familia de bacterias Lachnospiraceae, que tendía a morir en ratones alimentados con una dieta alta en grasas, parecía ser altamente beneficiosa. Los investigadores alimentaron a Lachnospiraceae NLRP12 eliminó a los ratones antes y durante tres semanas de comer con alto contenido de grasa y descubrió que estas bacterias "buenas" reducían la inflamación intestinal, eliminaban la hegemonía de las dañinas Erysipelotrichaceae y promovían una mayor diversidad bacteriana. Las Lachnospiraceae también protegían significativamente a los animales contra la obesidady resistencia a la insulina asociada.
"Todos los cambios inflamatorios y metabólicos que habíamos visto en el NLRP12 los ratones eliminados durante una dieta alta en grasas se revirtieron esencialmente cuando reabastecimos Lachnospiraceae ", dijo Truax.
Las Lachnospiraceae contienen enzimas que convierten los carbohidratos y la fibra en pequeñas moléculas llamadas ácidos grasos de cadena corta SCFA. Los científicos observaron que dos en particular, el butirato y el propionato, aparecieron en una abundancia significativamente mayor cuando aumentaron los niveles de Lachnospiracea. El butirato y el propionato son conocidostener propiedades antiinflamatorias que promueven la salud intestinal. El equipo de UNC suministró estos SCFA a la NLRP12 -noqueó a los ratones y descubrió que los SCFA protegían a los animales de la ausencia de NLRP12 tal como lo habían hecho las Lachnospiraceae.
El butirato, el propionato y otros SCFA ya están ampliamente disponibles como suplementos para la salud. ¿Pero estos resultados en ratones son relevantes para los humanos? Otra prueba sugirió que sí lo son. Los científicos colaboradores Mihai Netea, MD, PhD, y Rinke Stienstra, PhD,del Centro Médico de la Universidad de Radboud en los Países Bajos examinó las células grasas de pacientes humanos obesos y observó que cuanto mayor es la medida de obesidad, el índice de masa corporal, menor es la actividad de NLRP12 gen tendido a ser.
Por lo tanto, tratar a las personas con bacterias "buenas" o los SCFA beneficiosos que producen podría algún día ser una estrategia relativamente barata para combatir la obesidad, así como la diabetes y otras afecciones provocadas por la obesidad. Ting y sus colegas planean continuar sus investigaciones en esa dirección.
El coautor del artículo fue Liang Chen, PhD, que fue un estudiante graduado en el Laboratorio Ting durante el estudio. Los otros investigadores fueron Jason W. Tam, Ning Cheng, Hao Guo, Alicia Koblansky, Wei-Chun Chou, Justin E. Wilson, W. June Brickey, Alex Petrucelli, Rongrong Liu, Daniel E. Cooper, R. Balfour Sartor, Stephanie A. Montgomery y Rosalind A. Coleman en UNC-Chapel Hill, y Mark J. Koenigsknecht y VincentB. Young en la Universidad de Michigan.
La financiación fue proporcionada por los Institutos Nacionales de Salud CA156330, AI029564, P01DK0947795, T32-DK00773719, F-F32-DK098916-02, la Sociedad Estadounidense del Cáncer y la Organización Holandesa para la Investigación Científica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Cuidado de la salud de la Universidad de Carolina del Norte . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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