Bagaimana protein bekerja dengan bakteri usus untuk mencegah obesitas
Obesitas dikaitkan dengan tingkat peradangan yang lebih tinggi dalam tubuh, tetapi mekanisme yang mendasari masih belum jelas. Namun, baru-baru ini, tim peneliti telah mempelajari bagaimana satu protein anti-inflamasi memengaruhi penambahan berat badan.
Sebuah makalah studi baru-baru ini diterbitkan di jurnal tersebut Sel Host & Mikroba mengatakan bahwa NLRP12, protein anti-inflamasi, melindungi dari obesitas dan resistensi insulin pada tikus.
Studi tersebut dilakukan oleh para peneliti dari University of North Carolina di Chapel Hill, bersama rekan dari lembaga penelitian lain di seluruh dunia.
Dalam makalah mereka, para peneliti juga melaporkan bahwa NLRP12 gen - yang mengkode protein anti-inflamasi dengan nama yang sama - tampaknya kurang aktif pada orang dengan obesitas.
Juga, NLRP12 aktivitas mempromosikan pertumbuhan strain tertentu dari bakteri usus "baik", yang memiliki efek perlindungan tambahan terhadap obesitas dan resistensi insulin.
"Obesitas dipengaruhi oleh peradangan, tidak hanya karena makan berlebihan dan kurang olahraga, dan penelitian ini menunjukkan bahwa mengurangi peradangan mendorong bakteri 'baik' yang dapat membantu menjaga berat badan yang sehat," jelas penulis studi senior Jenny P-Y Ting.
Aktivitas gen mempengaruhi peradangan
Dalam studi baru, para ilmuwan ingin mengetahui bagaimana NLRP12 gen akan mempengaruhi kemungkinan seseorang mengembangkan obesitas.
Untuk melakukan ini, mereka bekerja dengan tikus yang mereka rekayasa genetika untuk tidak mengekspresikan gen itu (tikus knockout). Ting dan tim memberi makan tikus knockout dan tikus biasa diet tinggi lemak selama beberapa bulan.
Meskipun tikus di kedua kelompok mengikuti jenis diet yang sama, tikus knockout menumpuk lebih banyak lemak dengan lebih mudah dan mulai menunjukkan tanda-tanda resistensi insulin, yang semuanya mengindikasikan perkembangan obesitas.
Juga, tikus tanpa ekstensi NLRP12 Gen menunjukkan lebih banyak peradangan baik di usus dan di area tubuh mereka di mana mereka menyimpan lemak.
Namun, untuk memahami bagaimana peradangan terkait dengan penambahan berat badan, para peneliti mengambil langkah ekstra; mereka memindahkan beberapa tikus knockout ke fasilitas lain, dan - untuk mencegah penyebaran patogen - mereka memberi tikus itu antibiotik.
“Kami memperhatikan bahwa tikus yang diobati dengan antibiotik bertambah berat lebih sedikit daripada tikus yang tinggal di fasilitas lama,” jelas rekan penulis studi Agnieszka Truax.
“Itu membuat kami curiga bahwa bakteri usus terlibat dalam mempromosikan obesitas,” lanjutnya.
Bakteri usus mungkin memainkan peran kunci
Ting dan tim kemudian mempelajari tikus knockout yang ditempatkan di lingkungan bebas bakteri dan memperhatikan bahwa mereka tidak menambah berat badan.Mereka menyimpulkan, ini karena sistem hewan tidak dipengaruhi oleh aktivitas bakteri.
Dalam hal ini, fakta bahwa tikus tidak memiliki ekstensi NLRP12 gen tampaknya tidak mempengaruhi penambahan berat badan mereka, menunjukkan bahwa paparan jenis bakteri tertentu mungkin menjadi kunci perkembangan obesitas pada akhirnya.
Para peneliti juga mencatat fakta menarik lainnya: tikus knockout yang berbagi ruang hidup dengan hewan pengerat sehat yang mengekspresikannya NLRP12 gen juga tidak menambah berat badan.
Ini menunjukkan bahwa mereka terpapar bakteri baik dari tikus kontrol, yang melindungi mereka dari kelebihan berat badan.
Temuan seperti itu menceritakan dalam konteks di mana penelitian telah menunjukkan bahwa obesitas berkorelasi dengan hilangnya keragaman bakteri di usus.
Pada obesitas, strain bakteri tertentu ditekan, memungkinkan bakteri lain berkembang biak tanpa adanya persaingan.
Bahaya kehilangan bakteri
Dalam studi baru, para peneliti melihat bahwa tikus knockout yang tidak memiliki NLRP12 gen menunjukkan hilangnya keragaman bakteri secara signifikan.
Dalam kasus mereka, diet tinggi lemak dipasangkan dengan peningkatan peradangan yang difasilitasi oleh kekurangan NLRP12 menghasilkan tingkat keluarga bakteri yang tinggi Erysipelotrichaceae. Bakteri ini, para peneliti juga menemukan, memperburuk kerusakan yang dilakukan oleh diet tinggi lemak.
Pada saat yang sama, tikus knockout kehilangan jumlah Lachnospiraceae, yang merupakan jenis bakteri usus baik yang membantu melawan peradangan dan bersaing dengannya Erysipelotrichaceae, membatasi penyebaran mereka.
LachnospiraceaePara peneliti menjelaskan, tampaknya juga memiliki efek perlindungan terhadap resistensi insulin dan obesitas pada tikus.
“Semua perubahan inflamasi dan metabolisme yang telah kami lihat di NLRP12tikus-tikus mati selama diet tinggi lemak pada dasarnya dibalik ketika kami memasok kembali Lachnospiraceae, ”Truax menjelaskan.
Hasilnya mungkin mengarah pada cara yang lebih baik untuk mengatasi obesitas, para ilmuwan menambahkan; Lachnospiraceae menghasilkan asam lemak rantai pendek, sejenis molekul yang berperan penting dalam proses metabolisme. Dua di antaranya adalah butirat dan propionat, yang juga memiliki sifat anti-inflamasi yang penting.
Ketika para peneliti mencoba untuk memberikan butirat dan propionat ke tikus knockout, mereka memperhatikan bahwa pendekatan ini mengimbangi efek kurangnya NLRP12.
Kemungkinan terapeutik yang muncul
Hasil ini sangat menggembirakan; butirat dan propionat sudah tersedia sebagai suplemen.
Selain itu, para ilmuwan memiliki alasan kuat untuk percaya bahwa reaksi yang sama akan terjadi pada manusia juga - tidak hanya pada tikus.
Hal tersebut dikarenakan analisis lebih lanjut yang dilakukan terhadap sampel sel lemak yang dikumpulkan dari penderita obesitas menunjukkan bahwa semakin tinggi indeks massa tubuh (BMI) seseorang, maka semakin berkurang aktivitasnya. NLRP12 gen tampaknya.
“Pada tikus, kami menunjukkan bahwa NLRP12 mengurangi peradangan di usus dan jaringan lemak adiposa. Meskipun efek kausal langsung sulit ditunjukkan pada manusia, kolaborator kami membantu kami menunjukkan ada penurunan tingkat ekspresi NLRP12 pada individu yang dianggap obesitas. ”
Jenny P-Y Ting
