Ученые из Университета Техаса (UT) Southwestern в Далласе недавно провели исследование на мышах, чтобы понять, как кишечные бактерии могут взаимодействовать с биологическими часами организма, и как это влияет на вес человека.
Циркадные часы (биологических часы) организма играют важную роль в обмене веществ. Эти часы регулируют различные биологические ритмы человека в соответствии с 24-часовым (суточным) циклом.
Суточный цикл, к которому адаптируются биологические часы, помимо всего прочего, помогает регулировать и режим питания. Клетки эпителия кишечника млекопитающих регулируются нервной системой и, таким образом, находятся либо в дневном, либо в ночном режиме функционирования. Это обычно позволяет клеткам контролировать экспрессию генов, изменяя цикл питания.
Исследователи, во главе с доктором Лорой Хупер из Юго-западного округа заметили, что микробиоз кишечника способен воздействовать на циркадные часы кишечника, тем самым влияя на то, сколько жира или липидов поглощается и хранится в организме.
Выявлено, что некоторые бактерии, обитающие в нашем кишечнике, могут способствовать увеличению веса, особенно когда мы потребляем жирную и углеводистую пищу - объясняет ведущий автор исследования Юхао Ванг, аспирант UT Soutwestern.
Результаты исследования были опубликованы в этом месяце в журнале Science.
Микробиота регулирует производство NFIL3
В лаборатории исследовали популяцию стерильных мышей, у которых не было микробиоты кишечника. Д-р Хупер заметила, что эти животные набирали меньший вес, чем ожидалось, при использовании диеты, содержащей большое количество жира.
Ученые изучали мышей с нормальным содержанием микроорганизмов в кишечнике и мышей, у которых микробиоты не было. Эти две линии мышей сравнивались друг с другом и с третьей линией, мыши которой были генетически модифицированы (блокирована продукция белка NFIL3).
Ключевую роль в регулировании, отмечает д-р Хупер, играет NFIL3, который является белком, участвующим в контроле циркадного ритма. Микробиота кишечника «диктует» клеткам, выстилающим кишечник, какое количество белка NFIL3 необходимо продуцировать.
«Более глубокое понимание микробиоты кишечника»
Д-р Хупер и ее коллеги заметили, что стерильные мыши производят аномально низкие уровни NFIL3, именно потому, что у них нет микробиоты кишечника. Как следствие, эти мыши склонны поглощать и удерживать гораздо меньше жира, поэтому они не набирают вес, даже когда их диета состоит из компонентов с высоким содержанием жиров.
«Итак, у нас есть действительно уникальная система, в которую входят два сигнала: микробиота кишечника и окружающей среды. Оба влияют на стенку кишечника, регулируя, сколько липидов мы усваиваем из пищи и накапливаем ", - объясняет доктор Хупер.
Команда ученых надеется, что в будущем будут проведены подобные исследования у людей, чтобы определить, может ли от этого механизма зависеть риск ожирения или других метаболических нарушений, таких как диабет.
Мнение специалиста:
Подобное исследование обеспечивает более глубокое понимание того, как микробиота кишечника взаимодействует с биологическими часами, и как это взаимодействие влияет на метаболизм. Это также может помочь объяснить, почему люди, которые работают в ночную смену или часто выезжают за границу, что нарушает их циркадные ритмы, имеют более высокие показатели метаболических заболеваний, таких как ожирение, диабет и сердечно-сосудистые заболевания.
