В более раннем исследовании Джеральд И. Шульман, доктор медицины, профессор медицины Джорджа Р. Каугилла, заметил, что ацетат, короткоцепочечная жирная кислота, стимулирует секрецию инсулина у грызунов. Чтобы узнать больше о роли ацетата, Шульман, который также является исследователем Медицинского института Говарда Хьюза, и группа исследователей из Йельского университета провели серию экспериментов на моделях ожирения на грызунах.Группа исследователей сравнила ацетат с другими короткоцепочечными жирными кислотами и обнаружила более высокие уровни ацетата у животных, которые придерживались диеты с высоким содержанием жиров.
Они также заметили, что вливания ацетата стимулируют секрецию инсулина бета-клетками поджелудочной железы, но неясно, как именно.Затем исследователи определили, что когда ацетат вводили непосредственно в мозг, он вызывал повышение уровня инсулина за счет активации парасимпатической нервной системы. «Ацетат стимулирует бета-клетки секретировать больше инсулина в ответ на глюкозу через центрально-опосредованный механизм», — сказал Шульман. «Он также стимулирует секрецию гормонов гастрина и грелина, что приводит к увеличению потребления пищи».Наконец, группа исследователей попыталась установить причинно-следственную связь между микробиотой кишечника и повышенным уровнем инсулина.
После переноса фекалий от одной группы грызунов к другой они наблюдали аналогичные изменения в микробиоте кишечника, уровнях ацетата и инсулина.«Взятые вместе, эти эксперименты демонстрируют причинную связь между изменениями микробиоты кишечника в ответ на изменения в диете и увеличением производства ацетата», — сказал Шульман. Повышенный уровень ацетата, в свою очередь, приводит к увеличению потребления пищи, вызывая положительную обратную связь, которая приводит к ожирению и инсулинорезистентности, пояснил он.
Авторы исследования предполагают, что эта петля положительной обратной связи, возможно, сыграла важную роль в эволюции, побуждая животных набирать вес, когда они натыкались на высококалорийную пищу во времена ее нехватки.«Изменения в микробиоте кишечника связаны с ожирением и метаболическим синдромом как у людей, так и у грызунов», — отметил Шульман. «В этом исследовании мы предлагаем новый механизм для объяснения этого биологического явления у грызунов, и сейчас мы изучаем, переносится ли этот механизм на людей».