IBD-Immagine Astratto grafico. Credito Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology-
L’eccesso di zucchero ostacola le cellule che rinnovano il rivestimento del colon in un modello murino di malattia infiammatoria intestinale (IBD), secondo un nuovo studio condotto da scienziati dell’Università di Pittsburgh.
I risultati, pubblicati su Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology, potrebbero aiutare a capire perché limitare i cibi zuccherati può alleviare i sintomi per i pazienti con IBD.
“La prevalenza di IBD sta aumentando in tutto il mondo e sta aumentando più rapidamente nelle culture con stili di vita urbani e industrializzati, che in genere hanno diete ricche di zuccheri”, ha affermato l’autore senior dello studio Timothy Hand, Ph.D., Professore associato di pediatria e immunologia presso la Pitt’s School of Medicine e l’UPMC Children’s Hospital di Pittsburgh.
“Troppo zucchero non fa bene per una serie di motivi e il nostro studio mostra come lo zucchero può essere dannoso anche per l’intestino“.
Guidati da Ansen Burr, Ph.D., uno studente del programma di formazione per medici della Pittsburg University, i ricercatori hanno iniziato lo studio alimentando i topi con una dieta standard o ricca di zuccheri. Quindi hanno imitato i sintomi dell’IBD trattando gli animali con una sostanza chimica chiamata DSS che provoca danni al colon.
Con loro grande sorpresa, tutti i topi che seguivano la dieta ricca di zuccheri sono morti entro nove giorni. Al contrario, tutti gli animali trattati con dieta standard sono sopravvissuti fino alla fine dell’esperimento di 14 giorni.
Per scoprire cosa ha reso lo zucchero così mortale nei topi con sintomi di IBD, il team ha esaminato il colon degli animali. Conosciuto anche come intestino crasso, il colon è rivestito da uno strato di cellule epiteliali disposte in sporgenze simili a dita chiamate cripte. In un colon sano, queste cellule vengono continuamente reintegrate dividendo le cellule staminali nella parte inferiore di ciascuna cripta.
“L’epitelio del colon è come un nastro trasportatore“, ha detto Hand, che è anche Direttore del Gnotobiotic Animal Core Laboratory della Pitt. “Ci vogliono cinque giorni perché le cellule viaggino attraverso il circuito dal basso verso l’alto della cripta, dove vengono versate nel colon e defecate. Essenzialmente crei un colon completamente nuovo ogni cinque giorni“.
“Quando ai topi con una dieta ricca di zuccheri è stato somministrato DSS, quel circuito è crollato“, ha detto Hand. “In alcuni degli animali, lo strato protettivo delle cellule epiteliali è stato completamente perso, causando il colon pieno di sangue e cellule immunitarie“.
Inaspettatamente, una dieta ricca di zuccheri è stata altrettanto letale nei topi privi di germi trattati con DSS, dimostrando che lo zucchero colpisce direttamente il colon e non dipende dal microbioma intestinale come avevano previsto i ricercatori.
Successivamente, il team ha testato in che modo lo zucchero ha influenzato i colon di di topo e umani, intestini in miniatura delle dimensioni di un seme di papavero che possono essere coltivati in un piatto di laboratorio. Con l’aumentare delle concentrazioni di glucosio, saccarosio o fruttosio, si sono sviluppati meno colon e sono cresciuti più lentamente, prova che lo zucchero ha compromesso la divisione cellulare.
“Abbiamo scoperto che le cellule staminali si stavano dividendo molto più lentamente in presenza di zucchero, probabilmente troppo lentamente per riparare i danni al colon”, ha detto Hand. “L’altra cosa strana che abbiamo notato è che il metabolismo delle cellule era diverso. Queste cellule di solito preferiscono usare gli acidi grassi, ma dopo essere state coltivate in condizioni ad alto contenuto di zucchero, sembravano essere bloccate nell’uso dello zucchero”.
In condizioni zuccherine, le cellule avevano percorsi metabolici notevolmente alterati e producevano livelli più bassi di ATP, la molecola che fornisce energia che guida i processi cellulari. I ricercatori sospettano che questo ricablaggio dei percorsi cellulari inibisca la capacità delle cellule staminali di dividersi, rallentando il rinnovamento del rivestimento del colon e accelerando il danno intestinale nell’IBD.
Secondo Hand, questi risultati potrebbero aiutare a spiegare altre ricerche che hanno collegato bevande zuccherate, comprese bibite e succhi, a esiti negativi nei pazienti con IBD.
“Se mangi una mela o un’arancia, stai mangiando molto zucchero, ma quello zucchero è legato alle cellule del frutto, quindi ci vuole molto tempo per digerire e aprire quelle cellule per ottenere lo zucchero”, ha detto Mano. “Considerando che se bevi una bibita, lo zucchero è disponibile quasi nel momento in cui colpisce l’intestino ed è facile bere un’enorme quantità di zucchero in un tempo molto breve. La nostra ricerca suggerisce che il consumo di alti livelli di zucchero potrebbe avere esiti negativi per riparare il colon nei pazienti con malattia infiammatoria intestinale“.
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Hand ha detto che la ricerca futura, condotta in collaborazione con il coautore Semir Beyaz, Ph.D., assistente Professore al Cold Spring Harbor Laboratory, si concentrerà sulla comprensione di come la dieta e la risposta immunitaria possono influenzare l’IBD.
“Penso che dobbiamo indagare più a fondo su quali diete andranno a beneficio dei pazienti che hanno danni intestinali, sia che si tratti di IBD o di radioterapia per curare il cancro al colon”, ha detto Hand. “Si tratta di un approccio nutraceutico al danno del colon o dell’idea di trovare la dieta giusta per un particolare paziente”.
Fonte:Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology
