Широко використовувані харчові добавки сприяють коліту, ожирінню та метаболічному синдрому, показує дослідження емульгаторів

Емульгатори, які додаються до більшості оброблених харчових продуктів для полегшення текстури та продовження терміну зберігання, можуть змінювати склад і локалізацію мікробіоти кишечника, викликаючи запалення кишечника, що сприяє розвитку запальних захворювань кишечника та метаболічного синдрому, показують нові дослідження.

Дослідження, опубліковане 25 лютого у виданні Nature, очолили дослідники Інституту біомедичних наук штату Джорджія доктори медицини. Бенуа Шассінг та Ендрю Т. Гевірц, а також внески від університету Еморі, Корнельського університету та університету Бар-Ілана в Ізраїлі.

Запальна хвороба кишечника (ВЗК), яка включає хворобу Крона та виразковий коліт, страждає мільйони людей, часто є важкою та виснажливою. Метаболічний синдром - це група дуже поширених порушень ожиріння, які можуть призвести до діабету 2 типу, серцево-судинних та/або захворювань печінки. Захворюваність на ВЗК та метаболічний синдром помітно зростає з середини 20 століття.

Термін "мікробіота кишечника" позначає різноманітну популяцію 100 трильйонів бактерій, що населяють кишковий тракт. Мікробіота кишечника порушується при ВЗК та метаболічному синдромі. Висновки Chassaing та Gewirtz припускають, що емульгатори можуть бути частково відповідальними за це порушення та збільшення частоти цих захворювань.

"Ключовою особливістю цих сучасних пошестей є зміна мікробіоти кишечника таким чином, що сприяє запаленню", - говорить Гевірц.

"Різке збільшення цих захворювань відбулося, незважаючи на послідовну генетику людини, що свідчить про ключову роль фактору навколишнього середовища", - говорить Шассо. "Їжа тісно взаємодіє з мікробіотою, тому ми розглянули, які сучасні доповнення до їжі можуть зробити бактерії кишечника більш прозапальними".

Додавання емульгаторів до їжі, здавалося, відповідало часовим рамкам і було показано, що сприяє транслокації бактерій через клітини епітелію. Chassaing і Gewirtz висунули гіпотезу про те, що емульгатори можуть впливати на мікробіоти кишечника для сприяння цим запальним захворюванням, і розробили експерименти на мишах, щоб перевірити цю можливість.

Команда годувала мишей двома дуже часто використовуваними емульгаторами - полісорбатом 80 і карбоксиметилцелюлсозою - у дозах, що намагалися змоделювати широке споживання численних емульгаторів, які входять майже у всі оброблені харчові продукти. Вони помітили, що споживання емульгаторів змінило видовий склад мікробіоти кишечника і зробило це таким чином, щоб зробити його більш запальним. Змінена мікробіота мала посилену здатність перетравлювати і інфільтрувати щільний шар слизу, що вистилає кишечник, який, як правило, в основному позбавлений бактерій. Зміни у видах бактерій призвели до того, що бактерії експресують більше флагеліну та ліпополісахаридів, які можуть активувати експресію прозапальних генів імунною системою.

Такі зміни в бактеріях спричинили хронічний коліт у мишей, генетично схильних до цього розладу, через аномальну імунну систему. На відміну від цього, у мишей із нормальною імунною системою емульгатори індукують слабке або легке запалення кишечника та метаболічний синдром, що характеризується підвищеним рівнем споживання їжі, ожирінням, гіперглікемією та резистентністю до інсуліну.

Ефекти споживання емульгаторів були усунені у мишей без мікробів, яким бракує мікробіоти. Трансплантація мікробіоти з оброблених емульгаторами мишей безмікробним мишам була достатньою для передачі деяких параметрів низькоякісного запалення та метаболічного синдрому, що вказує на центральну роль мікробіоти в опосередкуванні несприятливого ефекту емульгаторів.

Зараз команда тестує додаткові емульгатори та розробляє експерименти, щоб дослідити, як емульгатори впливають на людину. Якщо будуть отримані подібні результати, це буде свідчити про роль цього класу харчових добавок у стимулюванні епідемії ожиріння, його взаємопов'язаних наслідків та ряду захворювань, пов'язаних із хронічним запаленням кишечника.

Хоча детальні механізми, що лежать в основі впливу емульгаторів на метаболізм, залишаються вивченими, команда зазначає, що уникати надмірного споживання їжі має першорядне значення.

"Ми не погоджуємось із загальноприйнятим припущенням, що надмірне харчування є основною причиною ожиріння та метаболічного синдрому", - говорить Гевірц. "Швидше, наші висновки підкріплюють концепцію, запропоновану попередньою роботою, про те, що запалення низького ступеня в результаті зміненої мікробіоти може бути основною причиною надмірного вживання їжі".

Команда зазначає, що результати їх дослідження свідчать про те, що сучасні засоби тестування та затвердження харчових добавок можуть бути недостатніми для запобігання використанню хімічних речовин, що сприяють захворюванням, спричиненим низькоякісним запаленням та/або які спричинять захворювання переважно у сприйнятливих господарів.

Це дослідження фінансувалось Національним інститутом здоров’я та Фондом Крона та Коліту Америки.