En studie av möss fann att socker i kosten förändrar tarmmikrobiomet, vilket sätter igång en kedja av händelser som leder till metabola sjukdomar, pre-diabetes och viktökning.

Resultaten, publicerade idag i Cell , tyder på att kosten spelar roll, men en optimal mikrobiom är lika viktig för att förebygga metabola syndrom, diabetes och fetma.

Dieten förändrar mikrobiom

En diet med hög fetthalt och hög sockerhalt i västerländsk stil kan leda till fetma, metabolt syndrom och diabetes, men hur kosten kickstartar ohälsosamma förändringar i kroppen är okänt.

Tarmmikrobiomet är oumbärligt för ett djurs näring, så Ivalyo Ivanov, Ph.D., docent i mikrobiologi och immunologi vid Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons, och hans kollegor undersökte de initiala effekterna av västerländsk kost på mikrobiom av möss.

Efter fyra veckor på dieten visade djuren egenskaper hos metabolt syndrom, såsom viktökning, insulinresistens och glukosintolerans. Och deras mikrobiomer hade förändrats dramatiskt, med mängden segmenterade filamentösa bakterier – vanliga i tarmmikrobiotan hos gnagare, fiskar och kycklingar – minskade kraftigt och andra bakterier ökade i överflöd.

Mikrobiomförändringar förändrar Th17-celler

Minskningen av filamentösa bakterier, fann forskarna, var avgörande för djurens hälsa genom dess effekt på Th17-immunceller. Minskningen av filamentösa bakterier minskade antalet Th17-celler i tarmen, och ytterligare experiment visade att det är Th17-cellerna som är nödvändiga för att förhindra metabola sjukdomar, diabetes och viktökning.

"Dessa immunceller producerar molekyler som saktar ner absorptionen av "dåliga" lipider från tarmarna och de minskar tarminflammation, säger Ivanov. "Med andra ord håller de tarmen frisk och skyddar kroppen från att absorbera patogena lipider."

Socker kontra fett

Vilken del av dieten med hög fetthalt och hög sockerhalt ledde till dessa förändringar? Ivanovs team fann att sockret var skyldig.

"Socker eliminerar de trådformiga bakterierna, och de skyddande Th17-cellerna försvinner som en konsekvens", säger Ivanov. "När vi matade möss med en sockerfri diet med hög fetthalt, behåller de tarmens Th17-celler och var helt skyddade från att utveckla fetma och pre-diabetes, trots att de åt samma antal kalorier."

Men att eliminera socker hjälpte inte alla möss. Bland de som till att börja med saknade några filamentösa bakterier hade eliminering av socker ingen gynnsam effekt, och djuren blev överviktiga och utvecklade diabetes.

"Detta tyder på att vissa populära kostinterventioner, som att minimera sockerarter, bara kan fungera hos personer som har vissa bakteriepopulationer inom sin mikrobiota", säger Ivanov.

I dessa fall kan vissa probiotika vara till hjälp. Hos Ivanovs möss ledde tillskott av filamentösa bakterier till återhämtning av Th17-celler och skydd mot metabolt syndrom, trots djurens konsumtion av en diet med hög fetthalt.

Även om människor inte har samma filamentösa bakterier som möss, tror Ivanov att andra bakterier hos människor kan ha samma skyddande effekter.

Att ge Th17-celler till mössen gav också skydd och kan också vara terapeutiskt för människor. "Mikrobiota är viktiga, men det verkliga skyddet kommer från Th17-cellerna som induceras av bakterierna", säger Ivanov.

"Vår studie betonar att en komplex interaktion mellan kost, mikrobiota och immunsystemet spelar en nyckelroll i utvecklingen av fetma, metabolt syndrom, typ 2-diabetes och andra tillstånd", säger Ivanov. "Det tyder på att för optimal hälsa är det viktigt att inte bara ändra din kost utan också att förbättra ditt mikrobiom eller tarmimmunsystem, till exempel genom att öka Th17-cellinducerande bakterier." + Utforska vidare

En lågkaloridiet förändrar tarmmikrobiomet och fördröjer immunförsvaret