Новое исследование показывает, что эмульгаторы, которые добавляют в большинство обработанных пищевых продуктов для улучшения текстуры и продления срока хранения, могут изменять состав и локализацию кишечной микробиоты, вызывая воспаление кишечника, которое способствует развитию воспалительного заболевания кишечника и метаболического синдрома.
Исследование, опубликованное в феврале. 25 in Nature, под руководством исследователей Института биомедицинских наук Государственного университета Джорджии докторов. Бенуа Чассен и Эндрю Т. Гевиртца, а также вклады Университета Эмори, Корнельского университета и Университета Бар-Илан в Израиле.
Воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), которое включает болезнь Крона и язвенный колит, поражает миллионы людей и часто бывает тяжелым и изнурительным. Метаболический синдром – это группа очень распространенных расстройств, связанных с ожирением, которые могут привести к диабету 2 типа, сердечно-сосудистым заболеваниям и / или заболеваниям печени. Заболеваемость ВЗК и метаболическим синдромом заметно выросла с середины 20 века.
Срок "кишечная микробиота" относится к разнообразной популяции из 100 триллионов бактерий, обитающих в кишечном тракте. Микробиота кишечника нарушается при ВЗК и метаболическом синдроме. Результаты Chassaing и Gewirtz предполагают, что эмульгаторы могут быть частично ответственны за это нарушение и увеличение частоты этих заболеваний.
"Ключевой особенностью этих современных болезней является изменение микробиоты кишечника таким образом, что оно способствует воспалению," говорит Гевиртц.
"Резкое увеличение числа этих заболеваний произошло, несмотря на последовательную генетику человека, что предполагает решающую роль фактора окружающей среды," говорит Chassaing. "Пища тесно взаимодействует с микробиотой, поэтому мы подумали, какие современные дополнения к пище могут сделать кишечные бактерии более провоспалительными."
Добавление эмульгаторов в пищу соответствовало временным рамкам и, как было показано, способствует бактериальной транслокации через эпителиальные клетки. Чассен и Гевиртц предположили, что эмульгаторы могут влиять на микробиоту кишечника, способствуя развитию этих воспалительных заболеваний, и разработали эксперименты на мышах, чтобы проверить эту возможность.
Команда кормила мышей двумя очень часто используемыми эмульгаторами, полисорбатом 80 и карбоксиметилцеллюлозой, в дозах, чтобы смоделировать широкое потребление многочисленных эмульгаторов, которые включены почти во все обработанные пищевые продукты. Они заметили, что потребление эмульгатора изменило видовой состав микробиоты кишечника и сделало это более провоспалительным образом. Измененная микробиота обладает повышенной способностью переваривать и проникать в плотный слой слизи, выстилающий кишечник, который обычно практически лишен бактерий. Изменения видов бактерий привели к тому, что бактерии стали экспрессировать больше флагеллина и липополисахаридов, что может активировать экспрессию провоспалительных генов иммунной системой.
Такие изменения в бактериях спровоцировали хронический колит у мышей, генетически предрасположенных к этому заболеванию, из-за аномальной иммунной системы. Напротив, у мышей с нормальной иммунной системой эмульгаторы вызывали слабое или легкое кишечное воспаление и метаболический синдром, характеризующийся повышенным уровнем потребления пищи, ожирением, гипергликемией и инсулинорезистентностью.
Эффекты потребления эмульгатора были устранены у стерильных мышей, у которых отсутствует микробиота. Трансплантации микробиоты от мышей, получавших эмульгаторы, мышам без микробов было достаточно для передачи некоторых параметров слабого воспаления и метаболического синдрома, что указывает на центральную роль микробиоты в опосредовании неблагоприятного действия эмульгаторов.
В настоящее время команда тестирует дополнительные эмульгаторы и планирует эксперименты, чтобы изучить, как эмульгаторы влияют на людей. Если будут получены аналогичные результаты, это укажет на роль этого класса пищевых добавок в развитии эпидемии ожирения, его взаимосвязанных последствий и ряда заболеваний, связанных с хроническим воспалением кишечника.
Хотя подробные механизмы, лежащие в основе влияния эмульгаторов на метаболизм, все еще изучаются, команда отмечает, что исключение чрезмерного потребления пищи имеет первостепенное значение.
"Мы согласны с широко распространенным предположением, что переедание является основной причиной ожирения и метаболического синдрома," Гевиртц говорит. "Скорее, наши результаты подтверждают концепцию, предложенную в более ранней работе, о том, что слабое воспаление, возникающее в результате измененной микробиоты, может быть основной причиной избыточного питания."
Команда отмечает, что результаты их исследования показывают, что текущие средства тестирования и утверждения пищевых добавок могут оказаться недостаточными для предотвращения использования химических веществ, которые способствуют развитию заболеваний, вызванных слабым воспалением и / или которые вызывают заболевание в первую очередь у восприимчивых хозяев.