Allison Tracy ist eine Chemikalienpolitik Fellow. EDF Gesundheit Wissenschaftler Dr. Jennifer McPartland und Senior Scientist Dr. Richard Denison zu diesem Beitrag beigetragen.
Wenn Sie an der Küchentheke diese Ferienzeit Ringen mit der nebulösen Welt der Gewichtszunahme sind stehen, denken Sie an synthetischen Chemikalien. Eine gute Anzahl von ihnen sind in dir. Und Studien zeigen, dass einige von ihnen ziemlich viel zu tun gibt es in mit verschiedenen biologischen Systemen interagieren - einschließlich den Stoffwechsel.
Aber sie sind nicht die einzige Show in der Stadt. Mikroben sind in Ihrem Darm tun wichtige Dinge beschäftigt wie Nahrung zu verdauen und schädlichen Verbindungen zu verschlechtern. Aber sie könnten auch Einfluss auf die Größe Ihrer Fettpölsterchen? Neue Wissenschaft schlägt vor, dass diese Mikroben-Konzert mit bestimmten Chemikalien-kann nur diesen Effekt.
Es wird immer deutlicher, dass sie die Kontrolle nicht nur Ihre Gene und Ihr Selbst ist, die das Risiko für Fettleibigkeit und damit verbundenen Komplikationen wie Diabetes bestimmen. Umweltfaktoren sind ein großer Teil der Gleichung, und diese Faktoren könnten nur auf synthetische Chemikalien erweitern, zu denen Sie ausgesetzt sind, wie zum Beispiel Flammschutzmittel in Ihrer Möbel und die Weichmacher in Lebensmitteln können die Verlegungen.
kürzlich einen Überblick über Forschung auf, wie das Zusammenspiel von zwei Umweltfaktoren - der mikrobiellen Gemeinschaft im Darm (Ihre "microbiome") und der Exposition gegenüber synthetischen Chemikalien - auf eine Reihe von Krankheiten beziehen und Störungen, die auf dem Vormarsch sind. Die Autoren stellen ihre Hypothese richtig im Titel des Artikels: "Do Wechselwirkungen zwischen Gut Ökologie und Umweltchemie Beitrag zur Fettleibigkeit und Diabetes?"
einige dieser Zusammenspiel beschrieben: die Auswirkungen unserer Bewohner mikrobiellen Gemeinschaft auf chemischen Stoffwechsel, das heißt, wie Darm-Verarbeitung der aufgenommenen Chemikalien durch Darm Mikroben können sie mehr machen - oder weniger - bioverfügbar oder toxisch. Snedeker und Hay Kritik konzentriert sich auf diese Faktoren kann auf bestimmte Krankheitsverläufe gebunden werden: Fettleibigkeit und Diabetes.
Jetzt ist es allgemein anerkannt, dass sowohl genetische als auch Verhaltens- oder Lifestyle-Faktoren auf das Risiko der Entwicklung von Fettleibigkeit und Diabetes beitragen, aber wir reden über ein drittes Potential Faktor hier: die Umwelt. Umwelt Mitwirkende wie die Aktivität von Bakterien im Darm microbiome und Ihre Exposition gegenüber synthetischen Chemikalien haben bis vor kurzem ein Teil des Bildes nicht gewesen. Da die Maut, dass diese Krankheiten nehmen beide auf unsere Gesundheit und unsere Nation Bankkonto, sollten Forscher alle möglichen Faktoren der Beurteilung werden.
In ihrem Übersichtsartikel, Snedeker und Hay zitieren verschiedene Studien, dass jeder der drei entscheidenden Sätze von Links adressieren, die zu der Hypothese, von zentraler Bedeutung sind sie kredenzen:
(1) die Verbindungen zwischen dem microbiome und Fettleibigkeit und Diabetes;
(2) die Verbindungen zwischen der Einwirkung von Chemikalien und Adipositas und Diabetes; und
(3) die Verbindungen zwischen dem microbiome, die Belastung durch Chemikalien und Fettleibigkeit und Diabetes.
In diesem zweiteiligen Beitrag werfen wir einen kurzen Blick auf einige der wichtigsten Studien in der Kritik zitiert, die diese drei interessanten Beziehungen unterstützen. Dieser erste Teil wird die ersten beiden Links diskutieren, während die dritte diskutieren. der kombinierte Einfluss der microbiome und chemische Belastungen - - Snedeker und Hay verwenden Sie diesen Abschnitt Anregungen geben für die Datenlücken zu schließen, weil es weniger Daten auf dem dritten Satz von Links.
Die Forschung, diese Beziehungen Stützpunkten häufig auf neue und noch strittigen Dimensionen der Toxikologie, wie die Rollen der einzelnen Variabilität, niedrig dosierte Effekte, und der Zeitpunkt der Exposition. Jeder der drei Abschnitte enthalten Informationen über diese neuen Konzepte aufgelesen zu werden.
Der erste Link: Die microbiome, Fettleibigkeit und Diabetes
Der erste Abschnitt des Übersichtsartikel beschreibt Studien, die eine bidirektionale Verbindung zwischen Fettleibigkeit, Diabetes und der microbiome zeigen, zu folgenden Erkenntnissen Kreditvergabe zu unterstützen:
# 1: Adipositas und Diabetes, die Zusammensetzung des microbiome in Menschen ändern
spezifische Metaboliten im Urin von adipösen, insulinresistenten Personen und verglichen sie von nicht-adipösen Teilnehmer zu Metaboliten (Kontrollgruppe). Die meisten der Metaboliten sie sahen waren Produkte der mikrobiellen Aktivität. Bemerkenswert ist, fanden sie, dass die beiden Gruppen unterschiedliche mikrobiellen Stoffwechselprofile aufweisen, die jeweils eine Unterschrift von Arten bereitstellt. Die Studie untersuchte auch Veränderungen in den Metabolitprofilen von fettleibigen Personen, die unterzog, finden, dass ihre mikrobiellen Stoffwechsel Signatur von der einer übergewichtigen Person, die der einer schlanken Person verändert! Snedeker und Hay verweisen mehrere Studien zur Unterstützung der Idee, dass Gewichtsverlust Chirurgie, die Zusammensetzung des Darms microbiome ändert.
aus dem Jahr 2006 aus den Darm mikrobiellen Gemeinschaft in mageren und fettleibigen Menschen durch die Verhältnisse der verschiedenen von Mikroben in jeder Gruppe gut zu vergleichen. Dieses Verhältnis war immer anders, ein weiteres Indiz für eine microbiome-basierte Signatur für Fettleibigkeit und Diabetes.
# 2: Microbiome Transplantationen zu Fettleibigkeit bei Mäusen führen kann
Eine faszinierende Möglichkeit, die Auswirkungen des Darms microbiome zu studieren ist Mikrobiota zu übertragen von "konventionellen" Mäuse "keimfrei" Mäuse (eine Zucht von Mäusen, die keine microbiome ihrer eigenen haben). daß diese Übertragung führt zu einer Gewichtszunahme und Insulinresistenz in den Aufnahme Mäusen, die das Fehlen eines microbiome bestätigt, dass eine Schutzwirkung gegen Gewichtszunahme und Insulinresistenz zu haben scheint. Darüber hinaus zeigt, dass der Aufnahmekeimfreie Maus, um den Phänotyp der Spendermaus folgt: es wird fettleibig, wenn der Spender war fettleibig und mager, wenn der Spender mager war.
liefert eine Erklärung dafür, warum keimfreie Mäuse mager bleiben die gleichen, hohen Fett-Diät als Mäuse mit einem microbiome trotz raubend: sie weniger Kalorien aufnehmen und mehr Fett auszuscheiden. Die keimfreie Mäuse hatten auch gesünder Cholesterinspiegel und demonstrierte die Insulinempfindlichkeit erhöht. Das heißt, sie waren besser in der Lage, Insulin zu ernten Energie aus Glukose zu verwenden, eine Form von Zucker, die der Körper aus der Nahrung produziert sie aufnimmt. Reduzierte Insulinempfindlichkeit oder, was die Fähigkeit des Körpers beeinträchtigt Glucose, kann II-Diabetes Typ führen.
Ergebnisse sind nicht alle konsistent, aber: keine Unterschiede, wenn sowohl konventionelle als auch keimfrei Mäuse gefüttert werden fettarme Ernährung; in der Tat festgestellt, dass mit einem hohen Fett-Diät, "keimfrei" -Status Gewichtszunahme verschärft. Diese Studie spricht gegen das Konzept einer Schutzwirkung eines keimfreien gut.
In einem anderen Ansatz, um diese gleiche Frage, gefragt, ob die Umwandlung herkömmlicher Mäuse in keimfreien Mäusen beeinflusst ihren Stoffwechsel. Die Studie verwendeten Antibiotika den Darm microbiome von fettleibigen Mäusen zu beseitigen und festgestellt, dass physiologische Zusammenhang mit Diabetes Bedingungen nach zwei Wochen gelindert wurden.
Zwar gibt es widersprüchliche Ergebnisse sind, gibt es eindeutig etwas sehr interessant hier los und weitere Forschung ist notwendig, um die Details zu klären.
# 3: Änderungen an der microbiome Einfluss Sättigung beim Menschen
Untersuchungen an Menschen gefunden zu haben, dass ein Gefühl der vollen sein führen kann (der Fachbegriff ist "Sättigung"). Zum Beispiel legt nahe, dass Präbiotika Appetit ein zügeln können, indem sie die Konzentrationen von chemischen Botenstoffen zu erhöhen, die in der Signal Sättigung beteiligt sind.
# 4: Umwelt vermittelte Veränderungen in der microbiome Föten und Neugeborenen zu Fettleibigkeit prädisponieren können
In einem Vergleich ein Team von finnischen und spanischen Forscher die mikrobielle Darm Zusammensetzung von schwangeren Frauen, die verschiedene Body-Mass-Index (BMI), Gewichte und Grad der Gewichtszunahme während der Schwangerschaft hatte. Sie fanden heraus, dass eine Variation in jeder dieser drei Funktionen mit unterschiedlichen mikrobiellen Stämme im Darm korreliert. In studierte das gleiche Team Säuglinge auf einen Monat und sechs Monate alt abschließend fest, dass die Zusammensetzungen ihrer microbiomes auf dem BMIs, Gewichte und Gewichtszunahme ihrer Mütter während der Schwangerschaft auf Basis variiert. In Verbindung mit, dass eine Korrelation zwischen der Zusammensetzung des microbiome bei Säuglingen und Gewichtszunahme in späteren Jahren gefunden, legen diese Ergebnisse nahe, dass die Fettleibigkeit bei schwangeren Frauen die microbiomes ihrer Kinder betroffen sind, um sie gegen Fettleibigkeit zu prädisponieren.
Während diese Studien ein überzeugendes Bild von der microbiome die potenziellen Auswirkungen auf Fettleibigkeit und Diabetes malen, Snedeker und Hay dieser Ergebnisse Vorsicht bei Über Interpretation drängen und die Notwendigkeit weiterer Forschung betonen.
Der zweite Link: Chemikalien, Übergewicht und Diabetes
Die Rolle, die der Einwirkung von Chemikalien bei der Beeinflussung der das Risiko der Entwicklung von Fettleibigkeit und Diabetes spielen kann, ist die zweite Verbindung in dem Übersichtsartikel untersucht. Chemikalien, die für die Steuerung unseres Körpers Energiespeicher natürliche Boten nachahmen (das heißt, bestimmte Hormone) sind die meisten Probleme. Mein Kollege, Jennifer McPartland, früher in diesem Jahr, aber Snedeker und Heu auch einen Blick auf die Auswirkungen der "diabetogens."
Zwar gibt es mehrere epidemiologische Studien korreliert bestimmte Chemikalien Belichtungen mit Adipositas und Diabetes sind, Studien mechanistische Erkenntnisse liefern, sind wohl der überzeugendste. Hervorgehoben unten sind einige der stärksten dieser Studien.
# 1: Arsen
Eine starke Korrelation zwischen Arsenexposition und Typ-II-Diabetes hat in der menschlichen Bevölkerung gefunden. Weitere Forschung hat zugrunde liegenden diese Beziehung. Zum Beispiel wurde Arsen mit der Fähigkeit der Bauchspeicheldrüse in Studien zu regulieren Zellen unter Verwendung von Ratten-Insulin zu interferieren gezeigt. Beeinträchtigte Insulinregulierung ist ein verräterisches Zeichen von Diabetes.
# 2: Tributylzinn
Tributylzinn (TBT) ist ein wichtiger chemischer des Fokus in der Forschung über obesogens. Durch ist TBT Lage, das Schicksal der Differenzierung von Stammzellen beeinflussen. Genauer gesagt, anstelle von Knochenzellen. Dieser Effekt wurde in Stammzellen gezeigt abgeleitet.
TBT wurde zunächst als Entwicklungs obesogen, weil die Belastung von Nagetieren während der Schwangerschaft identifiziert Welpen ergab, die zu Fettleibigkeit und Diabetes veranlagt wurden. dass die Exposition gegenüber TBT während der Pubertät auch prädisponiert Mäuse zu Gewichtszunahme gefunden. Dieser Effekt wurde bei einer extrem niedrigen Dosis von 5 Mikrogramm pro Kilogramm gesehen. Snedeker und Hay beachten Sie, dass die Forscher zu bestimmen versuchen, welche Umwelt Dosen von TBT für den Menschen relevant sind.
auf die Klasse von Flammschutzmittel polybromierte Diphenylether (PBDE) und offenbaren genannt, dass auch niedrig dosierte Exposition gegenüber einem chemischen Konsequenzen tragen können. Die Untersuchung von POPs gefunden, dass die Exposition gegenüber niedrigen Konzentrationen von polychlorierten Biphenylen (PCB), trans-nonachlor, Oxychlordan, Mirex, und ein polybromierte Biphenyle (PBB) setzen die Menschen ein höheres Risiko für Diabetes.
Zusammengenommen zeigen diese Studien die Bedeutung der den Zeitpunkt der Exposition unter Berücksichtigung und das Potenzial für eine niedrig dosierte Effekte in toxikologischen Studien. Weitere Forschung ist auf diesen neuen Konzepte benötigt.
# 3: Bisphenol A (BPA)
erscheinen Lage, die Differenzierung von Stammzellen zu Fettzellen zu beeinflussen, um in den Zellen binden. Diese Effekte sind auch bei sehr niedrigen Dosen von BPA zu sehen ist, wie erwartet wird, wenn diese Chemikalien wie Hormone handeln. Darüber hinaus menschlicher Zellen zeigt an, dass BPA Insulin Regulierung beeinflussen können, wieder bei niedrigen Dosen.
Snedeker und Hay erkennen an, dass die Ergebnisse in den verschiedenen Arten, Geschlechter variieren und Expositionswege. Obwohl die Ergebnisse der Studien mit Skepsis wegen der Schwankungen bei den Ergebnissen in einigen Lagern begrüßt werden können, könnten die Unterschiede ein Hinweis auf die Komplexität der Interaktion und nicht als Mängel in den Studien.
Als Fazit aus Studien, die Korrelationen zwischen der Exposition gegenüber synthetischen Chemikalien und Ergebnisse wie Fettleibigkeit und Diabetes zu identifizieren muss mit Vorsicht angegangen werden, natürlich. Neben der Tatsache, dass mechanistische Daten oft fehlen, Snedeker und Heu zur Kenntnis, dass nicht alle PCBs, alle PBDE oder alle Phthalate haben positive Assoziationen mit diesen Krankheiten.
Bleiben Sie für die abgestimmt, die über die Verbindungen zwischen der microbiome konzentrieren, chemische Belastungen und Fettleibigkeit und Diabetes.