Wie eine Diät den Darm verändern kann, was zu einer Insulinresistenz führt
Neue Forschungsergebnisse - unter Verwendung von Mausmodellen und Stuhlproben, die vom Menschen entnommen wurden - untersuchen die Mechanismen, die die Insulinresistenz über die Darmumgebung fördern. Die Art der Ernährung, die eine Person isst, könnte der Schlüssel sein, schlagen die Forscher vor.
Insulinresistenz tritt auf, wenn der Körper nicht mehr normal auf Insulin reagiert, ein Hormon, das dem Körper hilft, Zucker zu verarbeiten.
Die Entwicklung einer Insulinresistenz kann zu Typ-2-Diabetes führen, einer Stoffwechselerkrankung, von der weltweit Millionen Menschen betroffen sind.
Fettleibigkeit ist ein bedeutender Risikofaktor für Insulinresistenz und Diabetes. Aber wie und warum treibt Fettleibigkeit diese Stoffwechselveränderung an?
Forscher der Universität von Toronto in Kanada glauben, dass die Antwort in den Mechanismen liegen könnte, die der Konsum einer fettreichen Diät in Gang setzt.
"Während der Fütterung mit hohem Fettgehalt und bei Fettleibigkeit tritt eine signifikante Verschiebung der mikrobiellen Populationen im Darm auf, die als Dysbiose bekannt ist und mit dem intestinalen Immunsystem interagiert", erklären die Forscher in ihrem neuen Studienpapier, das in veröffentlicht wurde Naturkommunikation.
Das Team beschloss, genau herauszufinden, wie eine fettreiche Ernährung die Darmimmunität und damit das Bakteriengleichgewicht verändern und zu einer Insulinresistenz führen kann.
"Eine Verbindung zwischen der Darmmikrobiota und dem intestinalen Immunsystem ist das vom Immunsystem abgeleitete Molekül Immunglobulin A (IgA)", stellen die Forscher in ihrer Arbeit fest. Sie fügen hinzu, dass dieses Molekül ein Antikörper ist, der von B-Zellen, einer Art von Immunzellen, produziert wird.
Die Forscher dachten, dass IgA das fehlende Glied sein könnte, das erklärt, wie eine schlechte Ernährung zu einer Insulinresistenz führt, indem sie die Darmimmunität verändert.
Ein empfindlicher Mechanismus, der durch die Ernährung beeinflusst wird
Im ersten Teil ihrer Studie verwendeten die Forscher Mausmodelle mit Adipositas, von denen einigen IgA fehlte. Die Forscher fanden heraus, dass sich ihre Insulinresistenz verschlechterte, wenn die Mäuse mit IgA-Mangel eine fettreiche Ernährung zu sich nahmen.
Als die Forscher Darmbakterien von Mäusen mit IgA-Mangel sammelten und sie in Nagetiere ohne Darmbakterien transplantierten, entwickelten diese Mäuse auch eine Insulinresistenz.
Dieses Experiment, so die Forscher, zeigt, dass IgA bei normalen Konzentrationen dazu beitragen würde, Darmbakterien in Schach zu halten. Nicht nur das, sondern es würde auch helfen, zu verhindern, dass schädliche Bakterien durch den Darm „austreten“.
Mäuse ohne IgA hatten eine erhöhte Darmpermeabilität, was bedeutete, dass schädliche Bakterien aus dem Darm in den Rest des Körpers „austreten“ konnten.
Nach diesen Experimenten in präklinischen Modellen untersuchten die Forscher, ob dieselben Mechanismen auch für den Menschen gelten. Sie konnten Stuhlproben von Personen erhalten, die sich einer bariatrischen Operation unterzogen hatten - eine Form der Operation zur Gewichtsreduktion.
Die Forscher analysierten den IgA-Gehalt in Stuhlproben, die sowohl vor als auch nach einer bariatrischen Operation entnommen wurden.
Die Forscher fanden heraus, dass diese Personen nach der Operation einen höheren IgA-Spiegel im Kot hatten, was darauf hindeutet, dass dieser Antikörper tatsächlich mit der Stoffwechselfunktion zusammenhängt und durch die Ernährung beeinflusst wird.
"Wir haben festgestellt, dass bei Fettleibigkeit im Darm weniger B-Zelltypen vorhanden sind, die einen Antikörper namens IgA bilden", stellt die Hauptautorin der Studie, Helen Luck, fest.
„IgA wird auf natürliche Weise von unserem Körper produziert und ist entscheidend für die Regulierung der in unserem Darm lebenden Bakterien“, erklärt sie. Sie fügt hinzu, dass "[i] t als Abwehrmechanismus fungiert, der dazu beiträgt, potenziell gefährliche Bakterien zu neutralisieren, die Veränderungen in der Umwelt ausnutzen, beispielsweise wenn wir eine unausgewogene oder fettreiche Ernährung zu uns nehmen."
Die Ergebnisse der aktuellen Forschung legen einen direkten Zusammenhang zwischen einer fettreichen Ernährung und Fettleibigkeit einerseits und einem niedrigeren IgA-Spiegel im Darm, Symptomen einer Darmentzündung und der Entwicklung einer Insulinresistenz andererseits nahe.
In Zukunft möchten die Forscher herausfinden, wie die Spiegel von IgA-produzierenden B-Zellen am besten gesteigert werden können, da sie glauben, dass diese Intervention vor Insulinresistenz schützen könnte.
„Wenn wir diese IgA B-Zellen oder ihre Produkte steigern können, können wir möglicherweise die Art der Bakterien im Darm kontrollieren. Besonders diejenigen, die eher mit Entzündungen und letztendlich mit Insulinresistenz in Verbindung gebracht werden. „
Mitautor Dr. Daniel Winer
"In Zukunft könnte diese Arbeit die Grundlage für neue Darm-Immun-Biomarker oder Therapien gegen Fettleibigkeit und deren Komplikationen wie Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes bilden", sagt Studienmitautor Dr. Daniel Winer.
