Микробиом кишечника в сочетании с потерей женских половых гормонов усугубляет метаболические заболевания, включая набор веса, образование жира в печени и экспрессию генов, ассоциированных с воспалением, обнаружили ученые в новом исследовании на грызунах.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Gut Microbes, могут пролить свет на то, почему женщины подвергаются значительно большему риску метаболических заболеваний, таких как ожирение и диабет 2 типа, после менопаузы, когда выработка женских половых гормонов яичниками снижается.
"Полученные результаты свидетельствуют о том, что удаление яичников и женских гормонов привело к повышению проницаемости и воспалению кишечника и метаболических органов, а диета с высоким содержанием жиров усугубила эти состояния", - рассказала Келли С. Свонсон, директор Отделения наук о питании в Университете Иллинойса, которая является автором статьи. "Результаты показали, что микробиом кишечника реагирует на изменения в женских гормонах и усугубляет метаболическую дисфункцию". "Микробиом кишечника чувствителен к изменениям половых гормонов и может дополнительно влиять на риск развития заболеваний", - добавила она.
По словам Свонсон, первые исследования микробиома, начавшиеся примерно в 2005 году, были посвящены изучению того, как микробиом способствует развитию ожирения, но большинство этих исследований были посвящены мужчинам. "Метаболическая дисфункция, вызванная потерей функции яичников у женщин в менопаузе, и то, насколько микробиом кишечника способствует этому, не изучались. Этиология, безусловно, очень сложна, но факторы, связанные с микробиомом кишечника, несомненно, являются компонентами, которые, как мы предполагаем, играют определенную роль", - сказала она.
Ученые спровоцировали ожирение у самок мышей и смоделировали потерю женских половых гормонов, удалив яичники у половины мышей, чтобы изучить любые метаболические и воспалительные изменения, включая изменения ферментов в кишечнике. Рацион обеих групп мышей был идентичен, за исключением доли жиров, которые составляли 60% или 10% калорий в группах с высоким и низким содержанием жиров соответственно. На втором этапе исследования образцы фекалий были взяты у мышей с яичниками или без них и имплантированы безмикробным мышам для изучения влияния на увеличение веса и метаболическую и воспалительную активность в кишечнике, печени и жировой ткани.
"Мыши, получившие микробиом кишечника овариэктомированных мышей, набрали больше веса и жировой массы, а также имели более высокую экспрессию генов в печени, связанных с воспалением, ожирением, диабетом 2 типа, жировой болезнью печени и атеросклерозом, по сравнению с контрольной группой", - сообщила Свонсон. Оценивая степень выраженности жировой ткани и концентрацию триглицеридов в печени, ученые обнаружили, что уровень триглицеридов был значительно выше, а жировые отложения в печени больше у мышей, потреблявших диету с высоким содержанием жиров, по сравнению со всеми остальными группами, говорится в исследовании.
У мышей, употреблявших высокожировую диету и не имевших яичников, жировые клетки были значительно больше, что связано с гибелью клеток и инфильтрацией макрофагами. Наряду с повышенной экспрессией генов, связанных с воспалением и маркерами макрофагов, у этих мышей была снижена экспрессия генов, участвующих в метаболизме глюкозы и липидов. У мышей-доноров без яичников, питавшихся по низкожировой диете, ученые обнаружили повышенный уровень бета-глюкуронидазы - фермента, вырабатываемого толстой кишкой и некоторыми кишечными бактериями, который расщепляет и перерабатывает стероидные метаболиты, такие как эстроген, и различные токсины, включая канцерогены.
Ученые также исследовали экспрессию генов, кодирующих белки плотного соединения, которые влияют на проницаемость клеточных мембран. Они обнаружили, что у мышей без яичников и у тех, которых кормили диетой с высоким содержанием жиров, уровень этих белков в печени и толстой кишке был ниже, что говорит о том, что их кишечные барьеры были более проницаемыми, что было вызвано либо их диетой, либо отсутствием женских гормонов.
В печени мышей-реципиентов, получивших трансплантаты от доноров без яичников, ученые обнаружили повышенный уровень экспрессии гена аргиназы-1, которая играет важнейшую роль в выведении азотистых отходов. Высокий уровень этого белка связан с сердечно-сосудистыми проблемами, такими как гипертония и атеросклероз, говорится в исследовании.
