Después de una dieta exitosa, muchas personas se consternan al ver que su peso se recupera, un fenómeno demasiado común denominado obesidad "recurrente" o "yo-yo". Peor aún, la gran mayoría de las personas obesas recurrentes no solo se recuperana su peso previo a la dieta, pero también aumentan más de peso con cada ciclo de dieta. Durante cada ronda de recuperación de la dieta y el peso, aumenta su proporción de grasa corporal, y también lo hace el riesgo de desarrollar las manifestaciones del síndrome metabólico, incluido el adultodiabetes de inicio, hígado graso y otras enfermedades relacionadas con la obesidad.
Como se informó hoy en Naturaleza , investigadores del Instituto de Ciencia Weizmann han demostrado en ratones que los microbios intestinales, denominados colectivamente microbioma intestinal, desempeñan un papel inesperadamente importante en el aumento de peso exacerbado después de la dieta, y que este fenómeno común puede prevenirse en el futuroo tratado alterando la composición o función del microbioma.
El estudio fue realizado por equipos de investigación encabezados por el Dr. Eran Elinav del Departamento de Inmunología y el Prof. Eran Segal del Departamento de Ciencias de la Computación y Matemáticas Aplicadas. Los investigadores encontraron que después de un ciclo de aumento y pérdida de peso, todo el cuerpo de los ratonessistemas completamente revertidos a la normalidad, excepto el microbioma. Durante aproximadamente seis meses después de perder peso, los ratones post obesos retuvieron un microbioma "obeso" anormal.
"Hemos demostrado en ratones obesos que después de una dieta exitosa y pérdida de peso, el microbioma retiene un 'recuerdo' de obesidad previa", dice Elinav. "Este microbioma persistente aceleró la recuperación de peso cuando los ratones volvieron a ponerse en undieta alta en calorías o comió alimentos regulares en cantidades excesivas ". Segal explica:" Al realizar un análisis funcional detallado del microbioma, hemos desarrollado posibles enfoques terapéuticos para aliviar su impacto en la recuperación de peso ".
El estudio fue dirigido por Christoph Thaiss, un estudiante de doctorado en el laboratorio de Elinav. Thaiss colaboró con el estudiante de maestría Shlomik Itav del laboratorio de Elinav, Daphna Rothschild, un estudiante de doctorado del laboratorio de Segal, así como con otroscientíficos de Weizmann y de otros lugares.
En una serie de experimentos, los científicos demostraron que la composición del microbioma "obeso" fue un importante impulsor del aumento de peso acelerado después de la dieta. Por ejemplo, cuando los investigadores agotaron los microbios intestinales en ratones al darles un amplio espectroantibióticos, se eliminó el aumento exagerado de peso después de la dieta. En otro experimento, cuando los microbios intestinales de ratones con antecedentes de obesidad se introdujeron en ratones libres de gérmenes que, por definición, no tienen microbioma propio, su aumento de pesose aceleró al alimentarse con una dieta alta en calorías, en comparación con los ratones libres de gérmenes que habían recibido un implante de microbios intestinales de ratones sin antecedentes de aumento de peso.
A continuación, los científicos desarrollaron un algoritmo de aprendizaje automático, basado en cientos de parámetros de microbioma individualizados, que predijeron con éxito y precisión la tasa de recuperación de peso en cada ratón, en función de las características de su microbioma después del aumento de peso y una dieta exitosa. AdemásAl combinar los enfoques genómico y metabólico, identificaron dos moléculas que impulsan el impacto del microbioma en la recuperación de peso. Estas moléculas, que pertenecen a la clase de químicos orgánicos llamados flavonoides que se obtienen al comer ciertas verduras, se degradan rápidamente por elmicrobioma "post-dieta", de modo que los niveles de estas moléculas en ratones post-dieta son significativamente más bajos que los de ratones sin antecedentes de obesidad. Los investigadores encontraron que, en circunstancias normales, estos dos flavonoides promueven el gasto de energía durante el metabolismo de las grasas.Los bajos niveles de estos flavonoides en el ciclo de peso impidieron esta liberación de energía derivada de la grasa, causando laratones post-dieta para acumular grasa extra cuando regresaron a una dieta alta en calorías.
Finalmente, los investigadores utilizaron estas ideas para desarrollar nuevos tratamientos de prueba de concepto para la obesidad recurrente. Primero, implantaron ratones anteriormente obesos con microbios intestinales de ratones que nunca habían sido obesos. Este trasplante de microbioma fecal borró la "memoria" deobesidad en estos ratones cuando se volvieron a exponer a una dieta alta en calorías, evitando la obesidad recurrente excesiva.
A continuación, los científicos utilizaron un enfoque que probablemente sea más desagradable para los humanos: suplementaron a los ratones post-dieta con flavonoides añadidos a su agua potable. Esto llevó sus niveles de flavonoides y, por lo tanto, su gasto de energía, a niveles normales.Como resultado, incluso al regresar a una dieta alta en calorías, los ratones no experimentaron un aumento de peso acelerado. Segal dijo: "Llamamos a este enfoque intervención 'postbiótica'. En contraste con los probióticos, que introducen microbios útiles en los intestinos., no estamos introduciendo los microbios en sí, sino sustancias afectadas por el microbioma, que podrían ser más seguras y efectivas ".
La obesidad recurrente es una epidemia de proporciones masivas, en todos los sentidos de la palabra. "La obesidad afecta a casi la mitad de la población adulta del mundo y predispone a las personas a complicaciones comunes que ponen en riesgo la vida, como diabetes y enfermedades cardíacas", diceElinav: "Si se descubre que los resultados de nuestros estudios con ratones son aplicables a los humanos, pueden ayudar a diagnosticar y tratar la obesidad recurrente, y esto, a su vez, puede ayudar a aliviar la epidemia de obesidad".
También participaron en el estudio Mariska Meijer, Maayan Levy, Claudia Moresi, Lenka Dohnalova, Sofia Braverman, Shachar Rozin, la Dra. Mally Dori-Bachash y el científico Hagit Shapiro del Departamento de Inmunología, los científicos del personal Drs. Yael Kuperman yInbal Biton, y el Prof. Alon Harmelin del Departamento de Recursos Veterinarios, y el Dr. Sergey Malitsky y el Prof. Asaph Aharoni del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales, todos del Instituto de Ciencias Weizmann, así como el Prof. Arieh Gertler delUniversidad Hebrea de Jerusalén y Prof. Zamir Halpern del Centro Médico Sourasky de Tel-Aviv.
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Weizmann . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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