Een studie van muizen wees uit dat voedingssuiker het darmmicrobioom verandert, waardoor een reeks gebeurtenissen op gang komt die leidt tot stofwisselingsziekten, pre-diabetes en gewichtstoename.

De bevindingen, vandaag gepubliceerd in Cell , suggereren dat voeding belangrijk is, maar een optimaal microbioom is even belangrijk voor de preventie van metabool syndroom, diabetes en obesitas.

Dieet verandert microbioom

Een vetrijk, suikerrijk dieet in westerse stijl kan leiden tot obesitas, metabool syndroom en diabetes, maar hoe het dieet ongezonde veranderingen in het lichaam op gang brengt, is onbekend.

Het darmmicrobioom is onmisbaar voor de voeding van een dier, dus Ivalyo Ivanov, Ph.D., universitair hoofddocent microbiologie en immunologie aan de Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons, en zijn collega's onderzochten de eerste effecten van het westerse dieet op de microbioom van muizen.

Na vier weken op het dieet vertoonden de dieren kenmerken van het metabool syndroom, zoals gewichtstoename, insulineresistentie en glucose-intolerantie. En hun microbioom was drastisch veranderd, waarbij de hoeveelheid gesegmenteerde filamenteuze bacteriën - die veel voorkomen in de darmflora van knaagdieren, vissen en kippen - sterk daalde en andere bacteriën in overvloed toenamen.

Veranderingen in het microbioom veranderen Th17-cellen

De vermindering van draadvormige bacteriën, vonden de onderzoekers, was van cruciaal belang voor de gezondheid van de dieren door het effect op Th17-immuuncellen. De daling van het aantal filamenteuze bacteriën verminderde het aantal Th17-cellen in de darm, en verdere experimenten toonden aan dat het de Th17-cellen zijn die nodig zijn om stofwisselingsziekten, diabetes en gewichtstoename te voorkomen.

"Deze immuuncellen produceren moleculen die de opname van 'slechte' lipiden uit de darmen vertragen en ze verminderen darmontsteking", zegt Ivanov. "Met andere woorden, ze houden de darm gezond en beschermen het lichaam tegen het opnemen van pathogene lipiden."

Suiker versus vet

Welk onderdeel van het vetrijke, suikerrijke dieet leidde tot deze veranderingen? Ivanovs team ontdekte dat suiker de schuld was.

"Suiker elimineert de draadvormige bacteriën en de beschermende Th17-cellen verdwijnen als gevolg", zegt Ivanov. "Toen we muizen een suikervrij, vetrijk dieet gaven, hielden ze de Th17-cellen in de darm vast en werden ze volledig beschermd tegen het ontwikkelen van obesitas en pre-diabetes, ook al aten ze hetzelfde aantal calorieën."

Maar het elimineren van suiker hielp niet alle muizen. Bij degenen die aanvankelijk geen draadvormige bacteriën hadden, had de eliminatie van suiker geen gunstig effect, en de dieren werden zwaarlijvig en ontwikkelden diabetes.

"Dit suggereert dat sommige populaire dieetinterventies, zoals het minimaliseren van suikers, alleen werken bij mensen met bepaalde bacteriële populaties in hun microbiota", zegt Ivanov.

In die gevallen kunnen bepaalde probiotica nuttig zijn. Bij de muizen van Ivanov leidden supplementen van draadvormige bacteriën tot het herstel van Th17-cellen en tot bescherming tegen het metabool syndroom, ondanks de consumptie van een vetrijk dieet door de dieren.

Hoewel mensen niet dezelfde filamenteuze bacteriën hebben als muizen, denkt Ivanov dat andere bacteriën bij mensen dezelfde beschermende effecten kunnen hebben.

Het verstrekken van Th17-cellen aan de muizen bood ook bescherming en kan ook therapeutisch zijn voor mensen. "Microbiota zijn belangrijk, maar de echte bescherming komt van de Th17-cellen die door de bacteriën worden geïnduceerd", zegt Ivanov.

"Onze studie benadrukt dat een complexe interactie tussen voeding, microbiota en het immuunsysteem een ​​sleutelrol speelt bij de ontwikkeling van obesitas, metabool syndroom, diabetes type 2 en andere aandoeningen", zegt Ivanov. "Het suggereert dat het voor een optimale gezondheid belangrijk is om niet alleen je dieet aan te passen, maar ook je microbioom of darmimmuunsysteem te verbeteren, bijvoorbeeld door Th17-cel-inducerende bacteriën te verhogen." + Verder verkennen

Een caloriearm dieet verandert het darmmicrobioom en vertraagt ​​de veroudering van het immuunsysteem