I ricercatori hanno scoperto in un nuovo studio sui roditori che il microbioma intestinale interagisce con la perdita di ormoni sessuali femminili esacerbando le malattie metaboliche, tra cui l’aumento di peso, il grasso nel fegato e l’espressione di geni legati all’infiammazione.
I risultati, pubblicati sulla rivista Microbi intestinali, potrebbe far luce sul motivo per cui le donne corrono un rischio significativamente maggiore di malattie metaboliche come l’obesità e il diabete di tipo 2 dopo la menopausa, quando la produzione ovarica di ormoni sessuali femminili diminuisce.
“Nel complesso, i risultati dimostrano che la rimozione delle ovaie e degli ormoni femminili ha portato ad un aumento della permeabilità e dell’infiammazione dell’intestino e degli organi metabolici, e la dieta ricca di grassi ha esacerbato queste condizioni”, ha affermato Kelly S. Swanson, direttrice della Divisione di Scienze della nutrizione e il professore Kraft Heinz Endowed di Nutrizione umana presso l’Università dell’Illinois Urbana-Champaign, autore corrispondente dell’articolo. “I risultati hanno indicato che il microbioma intestinale risponde ai cambiamenti negli ormoni femminili e peggiora la disfunzione metabolica”.
“Questa è la prima volta che è stato dimostrato che la risposta del microbioma alla perdita di produzione di ormoni ovarici può aumentare la disfunzione metabolica”, ha affermato il primo autore Tzu-Wen L. Cross, professore di scienza della nutrizione e direttore della Gnotobiotic Animal Facility. alla Purdue University. Cross era una studentessa di dottorato presso l’U. of I. quando iniziò la ricerca.
“Il microbioma intestinale è sensibile ai cambiamenti degli ormoni sessuali e può avere un ulteriore impatto sul rischio di sviluppo di malattie”.
Cross ha affermato che le prime ricerche sul microbioma, iniziate intorno al 2005, hanno esaminato il modo in cui il microbioma contribuisce allo sviluppo dell’obesità, ma la maggior parte di questi studi si sono concentrati sui maschi.
“La disfunzione metabolica causata dalla perdita della funzione ovarica nelle donne in menopausa – e quanto il microbioma intestinale contribuisce a ciò – non è stata studiata. L’eziologia è chiaramente molto complessa, ma i fattori correlati al microbioma intestinale sono certamente componenti che abbiamo ipotizzato abbiano un ruolo”, ha detto.
Gli scienziati hanno creato l’obesità indotta dalla dieta in topi femmine e hanno simulato la perdita di ormoni sessuali femminili rimuovendo le ovaie in metà della popolazione per esaminare eventuali cambiamenti metabolici e infiammatori, compresi quelli degli enzimi nell’intestino. La dieta per entrambi i gruppi di topi era identica, fatta eccezione per la proporzione di grassi, che costituiva rispettivamente il 60% o il 10% delle calorie per quelli dei gruppi ad alto e basso contenuto di grassi.
Nella seconda parte dello studio, campioni fecali sono stati raccolti da topi con o senza ovaie e impiantati in topi esenti da germi per studiare l’impatto sull’aumento di peso e sull’attività metabolica e infiammatoria nell’intestino, nel fegato e nel tessuto adiposo.
“I topi che hanno ricevuto il microbioma intestinale dei topi ovariectomizzati hanno guadagnato più peso e massa grassa, e avevano una maggiore espressione di geni nel fegato associati a infiammazione, obesità, diabete di tipo 2, malattia del fegato grasso e aterosclerosi rispetto a quelli dei topi ovariectomizzati.” gruppo di controllo”, ha detto Swanson.
Nel valutare la gravità del tessuto adiposo e delle concentrazioni di trigliceridi nel fegato, gli scienziati hanno scoperto che i livelli di trigliceridi erano significativamente più alti e i depositi di grasso nel fegato e nell’inguine erano maggiori nei topi che consumavano la dieta ricca di grassi rispetto a tutti gli altri gruppi di trattamento. , secondo lo studio.
Quelli che seguivano una dieta ricca di grassi e quelli senza ovaie avevano cellule adipose significativamente più grandi, che sono associate alla morte cellulare e all’infiltrazione di macrofagi – un tipo di globuli bianchi che distrugge le cellule morte e i microrganismi e secerne proteine pro-infiammatorie. Oltre all’elevata espressione dei geni associati all’infiammazione e ai marcatori dei macrofagi, questi topi avevano un’espressione inferiore dei geni coinvolti nel metabolismo del glucosio e dei lipidi.
Nei topi donatori senza ovaie che hanno consumato la dieta a basso contenuto di grassi, gli scienziati hanno riscontrato livelli aumentati di beta-glucuronidasi, un enzima prodotto dal colon e da alcuni batteri intestinali che scompone e ricicla i metaboliti steroidei come gli estrogeni e varie tossine, comprese quelle cancerogene. .
Gli scienziati hanno inoltre esaminato l’espressione dei geni che codificano per le proteine a giunzione stretta, che influiscono sulla permeabilità delle membrane cellulari. Hanno scoperto che i topi senza ovaie e quelli alimentati con una dieta ricca di grassi avevano livelli più bassi di queste proteine nel fegato e nel colon, il che suggeriva che le loro barriere intestinali fossero più permeabili, compromesse dalla dieta o dall’assenza di ormoni femminili.
Nel fegato dei topi riceventi che hanno ricevuto trapianti da donatori senza ovaie, gli scienziati hanno trovato livelli elevati di espressione del gene per l’arginasi-1, che svolge un ruolo fondamentale nell’eliminazione dei rifiuti azotati. Secondo lo studio, livelli elevati di questa proteina sono stati associati a problemi cardiovascolari come ipertensione e aterosclerosi.
L’articolo è stato co-scritto da Erik R. Nelson, professore di fisiologia molecolare e integrativa; il professore di scienze animali Brett R. Loman; e Matthew A. Wallig, professore emerito di patobiologia, tutti presso l’U. of I.
Ulteriori coautori sono stati Aadra P. Bhatt, professore nella Divisione di Gastroenterologia ed Epatologia; e Matthew R. Redinbo, professore di biochimica e biofisica, entrambi presso l’Università della Carolina del Nord a Chapel Hill.
Tra i coautori figurano anche il professore di batteriologia Federico E. Rey e lo scienziato senior Eugenio I. Vivas, entrambi dell’Università del Wisconsin-Madison; e Jan S. Suchodolski, direttore associato della ricerca e responsabile delle scienze del microbioma in medicina veterinaria e scienze biomediche presso la Texas A&M University.
Altri coautori furono l’allora assistente di ricerca Abigayle MR Simpson presso la Purdue University, l’allora studente laureato Ching-Yen Lin e l’allora studentessa universitaria Natasha M. Hottmann, entrambi presso l’U. of I.
La ricerca è stata sostenuta dal National Institutes of Health e dal National Heart, Lung and Blood Institute.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
