Tarmbakterienes betydning for energiregulering og tilvenning til kulde.

I de siste årene har det blitt stor oppmerksomhet og mer forskning om tarmbakterienes betydning for viktige fysiologiske reguleringsmekanismer.  Det har vært fremsatt en rekke forslag og hypoteser om hvilken rolle tarmbakteriene har for vertkroppens vektregulering, insulinfølsomhet og sukkersyke.

Senhøstes i år publiserte Mirko Trajkovski og medarbeidere fra University of Geneva en interessent artikkel i Nature Medicine (1). De fant at ved å fjerne tarmens bakterier ved hjelp av antibiotika, endret store deler av det hvite fettvevet funksjon. Det ble mer aktivt i forbrenning av fett, og førte til at forsøksdyrene tok av i vekt. Fettvevet ble brunere. Det kom av at fettcellene inneholdt mer mitochondrier, som er cellenes forbrenningsorganeller og styrer cellenes energiomsetning.

En ny og meget viktig og aktuell vitenskapelig artikkel ble av den samme forskergruppen nylig offentliggjort i det prestisjetunge tidsskriftet Cell (2). De har undersøkt hvordan tarmbakterienes sammensetning er avhengig av kulde og energitilførsel, og hvordan bakteriefloraen endrer seg under ulike temperaturforhold.

En forskergruppe fra Göteborg, underledelse av Fredrick Bäckhed (3), har tidligere vist at tarmens bakterieflora kan påvirke kroppens energibalanse. Men de fysiologiske mekanismer og morfologiske endringer som regulerer energibalansen har vært lite kjent, før artikkelen til Trajkovsky og medarbeidere ble publisert.

Når mus utsettes for kulde, går de ned i vekt fordi kroppsfettet brukes i langt større grad til forbrenning, slik at kroppstemperaturen opprettholdes. Men når musene har vært lenge i kulda legger de på seg igjen. De har adaptert seg til det kalde miljøet. Hva skyldes denne omleggingen av  musenes stoffskifte og energiomsetning?

Den sveitsiske forskergruppen viser at når mus utsettes for kulde, fører det til en markert endring sammensetningen av musenes tarmbakterier. De kaller denne kuldepåvirkede bakteriesammensetning i tarmene for «kulde-mikrobiota». Ved å tilføre «kulde- mikrobiota» til sterile mus, som altså ikke hadde noen bakterier i tarmene sine, endres disse musenes følsomhet overfor insulin, og fører til at musene tåler kulde bedre. Det gjør de ved å omdanne noe av sitt vanlige lyse fettvev til noe brunere fettvev. Det brune fettvevet har en økt forbrenning av fett, og dette fører til at musene går ned i vekt, og musene tåler det kalde klima bedre. Etter en tid bygges fettvevet opp igjen. Det kommer av adaptive endringer i tarmen.

TaGraphical_Abstract_Chevalier_Stojanovicrmen blir lengre og tarmtottene vokser, slik at absorpsjonen av næringsstoffer fra tarmen blir mer effektiv. Den mer effektive tarmfunksjonen henger sammen med at bakterietypene i tarmen har blitt endret. Det har blitt meget mindre av en bakterie som kalles Akkermancia muciniphilia.  Den bakterien påvirker på en eller annen måte tarmenes struktur, og derved blir oppsugingen av næringsstoffer fra tarmen redusert. Dersom forskerne nå fører denne bakterien igjen i musene, vil de gå ned i vekt.

Endringene i tarmenes oppbygging og bakteriene som oppholder seg der, er skjematisk tegnet i figuren, som er kopiert fra artikkelen i Cell.

Hva som gjør at denne spesielle tarmbakterien påvirker tarmens lengde og tarmtottenes effektivitet er ukjent. De omtalte studiene er foretatt i mus, og det kan være at mennesker og deres tarmbakterier reagerer annerledes enn hos mus.

Men det er interessent at fete mennesker synes å ha mindre av bakterien Akkermansia muciniphila i sine tarmer. Vil en økt tilførsel av denne bakterien være en måte å hjelpe overvektige og fete mennesker til å gå ned i vekt?  Forskerne fra Sveits vil nok i tiden som kommer undersøke dette. Følg med!

Denne bloggen er kanskje den siste før julefeiringen starter for alvor. Temaet om fett og tarm er ganske aktuelt i julebordsesongen!

Hilsen

Kaare R. Norum,

som ønsker mine lesere en god jul og takker for at dere følger min blogg!

 

(1)Microbiota depletion promotes browning of white adipose tissue and reduces obesity.

Suárez-Zamorano NFabbiano SChevalier CStojanović OColin DJStevanović AVeyrat-Durebex CTarallo VRigo DGermain S3,Ilievska M4Montet XSeimbille YHapfelmeier STrajkovski M :  Nat Med. 2015 Dec;21(12):1497-501. doi: 10.1038/nm.3994. Epub 2015 Nov 16.

(2) Gut Microbiota Orchestrates Energy Homeostasis during Cold.

Chevalier CStojanović OColin DJSuarez-Zamorano NTarallo VVeyrat-Durebex CRigo DFabbiano SStevanović AHagemann SMontet X,Seimbille YZamboni NHapfelmeier STrajkovski M : Cell. 2015 Dec 3;163(6):1360-74. doi: 10.1016/j.cell.2015.11.004.

 

(3) The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. Bäckhed F et al: Proc. Natl. Acad. Sci.USA; 101, 15718-23. 2004

 

 

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s