Как кишечник влияет на наш аппетит
Ученые из Duke University обнаружили уникальный механизм: бактерии в ЖКТ оказывают эффект на чувство голода. Специальные клетки-«датчики» умеют распознавать сигналы микроорганизмов и передавать информацию в мозг. Это открытие меняет представления о контроле над пищевым поведением и может помочь в борьбе с ожирением.
Долгое время было известно, что кишечник взаимодействует с мозгом через блуждающий нерв. Никто не сомневался, что бактерии в толстой кишке влияют на пищевое поведение через сигнальные молекулы и иммунитет. Но главная загадка оставалась: как мозг в реальном времени узнает, что происходит в сообществе микробиоты? Не хватало ключевого звена — прямого и быстрого «провода».
Кто такие нейроподы и как работает система?
В кишечнике есть L-клетки, или нейроподы. Они расположены в толстой кишке и работают как датчики. Эти клетки распознают белок флагеллин — основной строительный элемент жгутика бактерий, который помогает им двигаться.
Белок идентифицируется нейроподами через особые рецепторы на их поверхности, называющиеся TLR5. Активированный датчик заставляет клетки выделять пептид PYY — вещество, которое помогает чувствовать насыщение и снижает желание есть. Этот пептид передает сигнал по блуждающему нерву прямо в головной мозг. Иными словами, бактерии кишечника могут сообщать мозгу: «Еды достаточно, можно остановиться!» Это очень важно для контроля веса и здоровья всего организма.
Почему это открытие значимо?
Раньше главным регулятором аппетита считались ощущения от вкуса еды и сенсоры тонкой кишки. Теперь ясно, что и толстая кишка вместе с бактериями играет в этом процессе важную роль. Ученые экспериментально доказали: если у мышей убрать рецептор, детектирующий флагеллин, на нейроподах, животные начинают больше есть и набирать вес. А если ввести флагеллин в кишечник здоровых мышей — они съедают меньше. Это доказывает, что кишечник и бактерии действительно могут управлять аппетитом.
Следующие шаги
Ученые работали с флагеллином Salmonella typhimurium, но у разных бактерий этот белок устроен неодинаково, что и становится задачей для предстоящих научных работ. В будущем исследователи планируют проверить, можно ли управлять чувством голода с помощью диеты или модифицированных бактерий, а также изучить, как на систему воздействуют пол и особенности рациона. Поскольку реакция нейроподов быстрая и не зависит от иммунитета, неинвазивные методы — например, фМРТ мозга или наблюдение за активацией блуждающего нерва во время введения флагеллина — помогут понять, работает ли аналогичный механизм у людей.
