Bisakah memblokir sel-sel kekebalan ini membantu menurunkan berat badan?
Para ilmuwan telah menemukan mekanisme dalam sekelompok sel kekebalan di usus yang dapat mempengaruhi metabolisme nutrisi untuk mendukung penyimpanan lemak daripada penggunaan energi.
Penemuan ini dapat membantu menjelaskan mengapa beberapa orang tetap langsing meski memiliki kebiasaan makan yang menyebabkan orang lain bertambah berat badan.
Mekanismenya bekerja ketika sel T intraepitel, yang merupakan jenis sel kekebalan yang berada di lapisan usus halus, memiliki gen aktif untuk protein integrin beta 7.
Dalam makalah studi tentang pekerjaan mereka yang sekarang muncul di jurnal Alam, peneliti di Rumah Sakit Umum Massachusetts dan Sekolah Kedokteran Harvard, keduanya di Boston, MA, menggambarkan tikus yang tidak memiliki sel khusus ini sebagai "hiperaktif secara metabolik".
Ketika mereka menempatkan tikus yang kekurangan sel pada diet tinggi lemak, tinggi gula, hewan tersebut tidak mengalami obesitas, tekanan darah tinggi, kolesterol tinggi, penyakit jantung, atau diabetes.
“Setelah Anda makan,” kata penulis studi senior Filip K. Swirski, Ph.D., seorang profesor radiologi yang juga bekerja di Center for Systems Biology, “tubuh Anda dapat mengubah energi menjadi panas dan membakarnya dengan cepat atau dapat juga mengubah makanan menjadi lemak dan menyimpannya untuk digunakan nanti. "
"Sel-sel ini, yang dikenal karena fungsinya dalam sistem kekebalan, juga tampaknya memainkan peran penting dalam pilihan metabolik itu," tambahnya.
Metabolisme, penyimpanan lemak, dan penggunaan energi
Biokimia tentang bagaimana tubuh menangani nutrisi yang berasal dari pencernaan makanan sangatlah kompleks dan membutuhkan pengaturan yang tepat.
Para penulis mengacu pada "sensor metabolik yang ditempatkan secara strategis" yang mengarahkan nutrisi ke jalur molekuler tertentu.
Studi mereka mengidentifikasi jalur yang memprioritaskan penyimpanan lemak daripada penggunaan energi. Fungsi seperti itu dapat memelihara kesehatan dengan memastikan bahwa cadangan energi tersedia selama masa kelangkaan pangan.
Namun, bagi banyak orang yang saat ini hidup dalam masyarakat yang berlimpah makanan berlemak tinggi dan tinggi gula, fungsi seperti itu lebih cenderung merusak kesehatan daripada mendukungnya.
Efek pada sindrom metabolik
Pada bagian pertama penelitian, tim memberi makan dua kelompok tikus diet normal. Satu kelompok tikus (kontrol) membawa gen integrin beta 7, dan karena itu sel kekebalan mereka dapat membuat protein. Kelompok lain tidak memiliki gen tersebut dan karena itu kekurangan protein.
Meskipun tikus yang kekurangan integrin beta 7 makan lebih banyak daripada tikus yang memiliki protein dan sama aktifnya, berat badan mereka tidak bertambah.
Ketika mereka menjalankan tes metabolisme pada tikus, para peneliti menemukan bahwa tikus tanpa integrin beta 7 telah menggunakan lebih banyak makanan untuk energi, menunjukkan bahwa "metabolisme basal" mereka bekerja pada tingkat yang lebih tinggi daripada tikus kontrol dengan protein.
Selain itu, tikus yang kekurangan integrin beta 7 memiliki toleransi glukosa dan lemak yang lebih baik, memiliki kadar trigliserida yang lebih rendah, dan mengubah lebih banyak glukosa dalam lemak coklat menjadi energi.
Pada bagian penelitian selanjutnya, tim menyelidiki efek diet tinggi lemak, tinggi gula, dan tinggi natrium pada dua jenis tikus. Pola makan seperti itu dapat memicu sindrom metabolik, yaitu sekumpulan gejala yang meningkatkan risiko diabetes tipe 2 dan kondisi kardiovaskular.
Pada diet ini, tikus kontrol - yaitu tikus dengan integrin beta 7 - mengalami obesitas dan gejala lain yang menjadi ciri sindrom metabolik. Yakni, mereka menjadi tidak toleran terhadap glukosa dan mengembangkan tekanan darah tinggi.
Sebaliknya, tikus yang kekurangan protein tetap langsing dan tidak mengalami gejala lain ini.
Efek pada tingkat lipid
Para peneliti juga menguji efek pembungkaman gen integrin beta 7 dalam sel kekebalan tikus yang cenderung mengembangkan kolesterol tinggi, yang merupakan gejala lain dari sindrom metabolik.
Tim tersebut telah menyebabkan kecenderungan terhadap kolesterol tinggi dengan mengubah tikus secara genetik dan dengan memberi mereka makanan tinggi kolesterol.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa meskipun kemungkinan ditumpuk dengan cara ini, tikus tidak mengembangkan kolesterol tinggi; tingkat lipid mereka tetap normal.
Selain itu, dibandingkan dengan tikus yang memiliki produksi normal protein dalam sel kekebalannya, tikus yang kekurangan integrin beta 7 "mengeluarkan lebih banyak kolesterol", menunjukkan toleransi yang lebih baik untuk glukosa, dan mengembangkan lebih sedikit faktor risiko kardiovaskular, seperti lebih sedikit plak di arteri mereka.
Menghambat jalur pelepasan insulin
Di bagian akhir penelitian, para peneliti mengidentifikasi sel T intraepitel memiliki tingkat integrin beta 7 tertinggi.
Mereka mengungkapkan bahwa sel memberikan efeknya pada metabolisme dengan mengurangi jumlah GLP-1, protein yang biasanya meningkatkan metabolisme dengan memicu pelepasan insulin dan penggunaan glukosa.
Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk mengetahui apakah pemblokiran sel-sel ini pada manusia dapat menjadi dasar pengobatan baru untuk obesitas, diabetes, dan penyakit kardiovaskular.
Di antara masalah yang memerlukan penyelidikan lebih lanjut adalah bagaimana tepatnya mekanisme tersebut bekerja pada orang yang tampaknya memiliki tingkat metabolisme yang tinggi.
Misalnya, apakah itu berfluktuasi pada siang hari? Dan bagaimana hal itu berubah sepanjang hidup seseorang?
“Kami sering berbicara tentang orang-orang yang memiliki 'metabolisme tinggi' dan tampaknya dapat makan apa pun yang mereka inginkan tanpa menambah berat badan, sementara yang lain berjuang melawan obesitas.”
Filip K. Swirski, Ph.D.
