В недавнем исследовании ученые определили, что производные природных эмульгаторов, таких как фосфолипиды, содержащиеся в диетах с высоким содержанием жиров и холестерина, могут способствовать развитию атеросклероза посредством взаимодействия кишечных бактерий с иммунной системой. Это исследование может проложить путь к целенаправленным вмешательствам для людей, подверженных риску развития сердечных заболеваний.
Ожирение и диета с высоким содержанием холестерина и жиров являются общепризнанными факторами риска развития атеросклероза. Фактически, люди с ожирением в два с половиной раза более склонны к развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Однако механистическая связь между ожирением и атеросклерозом ускользает от ученых. Ученые, стоящие за этим новым исследованием, полагают, что связь может заключаться в том, как определенные производные натуральных эмульгаторов в западной диете изменяют способ взаимодействия клеток, выстилающих кишечник, с бактериями, обитающими в кишечнике. Команда ученых опубликовала свои результаты в научном журнале Journal of Lipid Research.
«Кишечник — это диетическое окно для организма», — комментирует Сриниваса (Srinivasa Reddy), профессор медицины Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California Los Angeles) и автор исследования.
Атеросклероз проявляется накоплением бляшек в кровеносных сосудах и может нарушать приток крови к критическим органам, что может привести к сердечному приступу или инсульту. Эти бляшки состоят из холестерина, фосфолипидов и других жиров, иммунных клеток и фиброзных компонентов.
«Мы изучаем натуральные эмульгаторы в рационе, называемые фосфолипидами», — добавляет руководитель проекта Алан Фогельман (Alan Fogelman), профессор медицины Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Например, если вы взглянете на заправку для салата и взболтаете ее, то увидите, что именно фосфолипиды или эмульгаторы удерживают масло в шаровидных частицах».
Чтобы изучить сложную связь между диетой и атеросклерозом, исследователи использовали модель мыши, которая не только повторяет высокие уровни липопротеинов низкой плотности или «плохого холестерина», наблюдаемые у пациентов с атеросклерозом, но также не имеет специфического фермента, участвующего в образовании провоспалительных производных природных эмульгаторов в клетках слизистой оболочки кишечника.
Используя эту модель, исследователи обнаружили, что при диете с высоким содержанием жиров и холестерина клетки, выстилающие тонкий кишечник, вырабатывают реактивные фосфолипиды, которые делают слизистую оболочку кишечника более восприимчивой к вторжению бактерий, живущих в кишечнике.
«Нормальная защита клеток слизистой оболочки кишечника, позволяющая удерживать бактерии в просвете кишечника, снижается, когда они поглощают большое количество холестерина и жира», — комментирует Фогельман.
«Это также приводит к тому, что бактерии могут вступать в прямой контакт с клетками, выстилающими ваш кишечник, называемыми энтероцитами. Без этой защиты это приводит к тому, что большее число бактериальных продуктов, таких как мембраны бактериальных клеток, которые содержат токсин, называемый эндотоксином, попадает в кровоток, чтобы вызвать воспаление».
Выброс бактериальных продуктов из кишечника в кровоток подает сигнал тревоги в иммунную систему, которая запускает иммунные клетки в кровь для устранения потенциальной угрозы.
«Люди, страдающие ожирением, и люди, употребляющие пищу с высоким содержанием жиров и холестерина, имеют более высокий уровень эндотоксина в крови», — утверждает Фогельман. «Это не вызывает сепсиса, но вызывает слабый уровень воспаления. Когда холестерин и жир смешиваются, эндотоксин как бы включает термостат воспаления, что ускоряет атеросклероз и приводит к учащению сердечных приступов и инсультов».
Команда ученых ищет способы уменьшить количество производных фосфолипидов, которые вызывают попадание эндотоксина в кровоток. Один из методов, который они исследовали ранее, заключается в использовании миметика липопротеина высокой плотности, иногда называемого «хорошим холестерином».
«В нашей лаборатории мы создали трансгенные помидоры, которые имитируют хороший холестерин, липопротеин высокой плотности», — заключил Арнаб Чаттопадхьяй (Arnab Chattopadhyay), исследователь из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и ведущий автор исследования. «Эти помидоры при добавлении к диете с высоким содержанием жиров и холестерина помогают снизить уровень холестерина и триглицеридов, а также снизить воспалительные производные фосфолипидов».
Исследователи заявили, что этот метод снижения уровня холестерина и триглицеридов может быть полезен для людей с ожирением, подверженных риску воспалительных заболеваний, таких как атеросклероз, артрит, волчанка, рассеянный склероз и другие.
Авторы другого исследования обнаружили связь между атеросклерозом и метастазированием рака.