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La fibra de crustáceos, insectos y hongos promueve la digestión – Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis

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Los hallazgos en ratones sugieren que dichas fibras activan el sistema inmunológico para combatir la obesidad

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La digestión de una criatura crujiente comienza con un crujido audible de su dura cubierta protectora: el exoesqueleto. Por desagradable que parezca, la tapa dura puede ser buena para el metabolismo, según un nuevo estudio realizado en ratones de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis.

Los investigadores, dirigidos por Steven van Dyken, PhD, profesor asistente de patología e inmunología, descubrieron en ratones que digieren la quitina, una rica fibra dietética que se encuentra en los exoesqueletos de insectos y en los caparazones de hongos y crustáceos. Una respuesta inmune activa se asocia con la pérdida de peso y la reducción de la grasa corporal y la resistencia a la obesidad.

«La obesidad es una epidemia», afirmó Van Dyken. “Lo que introducimos en nuestro cuerpo tiene un efecto profundo en nuestra fisiología y en cómo metabolizamos los alimentos. Estamos buscando formas de combatir la obesidad basándonos en lo que estamos aprendiendo sobre cómo funciona el sistema inmunológico con la dieta.

El estudio fue publicado el 7 de septiembre en Science.

Se sabe que el sistema inmunológico protege al cuerpo de diversas amenazas, incluidas bacterias, virus, alérgenos y cáncer. Los investigadores han descubierto que un componente específico del sistema inmunológico también participa en la digestión de la quitina. El estómago activa una respuesta inmune innata después de ingerir quitina, lo que hace que las células del estómago aumenten la producción de enzimas conocidas como quitinasas, que descomponen la quitina. Tenga en cuenta que la quitina es insoluble (incapaz de disolverse en líquido) y, por lo tanto, requiere enzimas y condiciones muy ácidas para digerirse.

Do-Hyun Kim, PhD, investigador asociado postdoctoral y primer autor del estudio, realizó el experimento en ratones estériles que carecen de bacterias intestinales. Sus resultados muestran que la quitina activa las respuestas inmunes en ausencia de bacterias.

«Creemos que la digestión de la quitina depende principalmente de las quitinasas del propio huésped», dijo Van Dyken. “Las células gástricas cambian su producción enzimática mediante un proceso al que nos referimos como adaptación. Pero es sorprendente que este proceso se produzca sin aportes microbianos, ya que las bacterias del tracto digestivo son la fuente de quitinasas que degradan la quitina. Van Dyken observó que en ratones con bacterias intestinales, la quitina de la dieta alteraba la composición de las bacterias en el tracto gastrointestinal inferior, lo que sugiere que las bacterias intestinales también pueden adaptarse a los alimentos ricos en quitina después de salir del estómago.

El equipo de investigación descubrió que la quitina, que activaba el sistema inmunológico pero no lo digería, tenía el mayor impacto en la obesidad en ratones. A las ratas alimentadas con una dieta rica en grasas también se les dio quitina. Algunos ratones carecían de la capacidad de producir quitinasas para descomponer la quitina. Los ratones que comían quitina pero no podían descomponerla ganaron menos peso, tenían niveles más bajos de grasa corporal y eran más resistentes a la obesidad, en comparación con los ratones que no comían quitina pero podían descomponerla.

Si los ratones podían descomponer la quitina, se beneficiaban metabólicamente, pero se adaptaban produciendo en exceso quitinasas para extraer nutrientes de la quitina.

Van Dyken y su equipo planean dar seguimiento a sus hallazgos en personas, con el objetivo de determinar si se puede agregar quitina a la dieta humana para ayudar a controlar la obesidad.

«Tenemos varias formas de bloquear las quitinasas en el estómago», dijo. «Combinar esos enfoques con alimentos ricos en quitina puede producir un beneficio metabólico muy real».

Kim D.-H, Wang Y, Jung H, Field RL, Zhang X, Liu T.-C, Ma C, Fraser JS, Braistoff JR y Van Dyken SJ. Un circuito inmunológico tipo 2 en el estómago regula la adaptación de los mamíferos a la quitina en la dieta. ciencia 7 de septiembre de 2023. DOI: 10.1126/science.add5649

Este proyecto fue financiado en parte por el Centro Bursky de Inmunología Humana y Programas de Inmunoterapia de la Universidad de Washington; Centro de Imágenes Celulares de la Universidad de Washington (WUCCI), apoyado por la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington; Children’s Discovery Institute de la Universidad de Washington y St. Louis Children’s Hospital, números de subvención CDI-CORE-2015-505 y CDI-CORE-2019-813; La Fundación para el Hospital Barnes-Jewish, subvenciones núms. 3770 y 4642; Centro basado en recursos para la investigación de enfermedades reumáticas de la Universidad de Washington, financiado por los Institutos Nacionales de Salud (NIH), subvención n.º P30 AR073752; NIH, números de subvención DP5 OD028125, R01HL148033, R01AI176660, R21AI163640; Fondo Burroughs Wellcome, subvención n.º CAMS 1019648; y Premio de la Fundación Nacional de Investigación de Corea, subvención n.º NRF-2020R1A6A3A03037855.

Acerca de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington

Washu Medicine es un líder mundial en medicina académica, que incluye investigación biomédica, atención al paciente y programas educativos, con 2800 profesores. Su cartera de financiación de la investigación de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) ocupa el tercer lugar entre las facultades de medicina de EE. UU., con un crecimiento del 52 % en los últimos seis años, y Washington gasta más de mil millones de dólares al año en investigación básica y clínica en medicina, junto con inversiones institucionales. Innovación y formación. Con más de 1.800 médicos docentes que ejercen en 65 ubicaciones y el personal médico de los hospitales infantiles Barnes-Jewish y St. Louis de BJC Healthcare, su práctica docente se ubica constantemente entre las cinco mejores del país. Washuu Medicine tiene una trayectoria en la formación de médicos y doctorados, recientemente comprometió $100 millones para becas y renovación del plan de estudios para sus estudiantes de medicina, y alberga los mejores programas de capacitación en cada subespecialidad médica, incluida la fisioterapia, la terapia ocupacional y la audiología. y ciencias de la comunicación.

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