Чревните бактерии програмират метаболитните ритми на усвояване на хранителни вещества, показва a
Изследователи от UT Southwestern са открили ключов фактор, който помага да се синхронизира усвояването на хранителни вещества в червата с ритъма на циркадния цикъл.Находките могат да имат значителни последици за затлъстяването в богатите страни и недохранването в бедните страни.
Изследователите са установили, че добрите бактерии в червата на бозайниците програмират скоростта на метаболизма, която управлява усвояването на мазнините. Те също така откриха, че бактериите програмират тези циркадни ритми чрез активиране на протеин, наречен хистонова диацетилаза 3 (HDAC3), произведен от чревни клетки. Тези клетки действат като междинни съединения между бактериите, които помагат за храносмилането на храната и протеините, които позволяват на хранителните вещества да бъдат усвоени.
Изследването, проведено върху лабораторни мишки, показа, че HDAC3 активира гени, участващи в абсорбцията на мазнини и че HDAC3 взаимодейства с биологичните часовници в червата, за да регулира ритмичния спад и потока на протеини, които увеличават абсорбцията на мазнини. Тази настройка се извършва през деня при хората, които ядат през деня и през нощта при мишките, които ядат през нощта.
„Микробиомът комуникира дори с метаболитните механизми, за да направи усвояването на мазнините по-ефективно. Но когато мазнините са прекомерни, това общуване може да доведе до затлъстяване ", каза водещият автор д-р Женг Куанг, докторант в Медицинския институт на Хауърд Хюз, цитиран от sciencedaily.com.
Хистоничните промени, произведени от ензими като HDAC3, контролират експресията на гени, които от своя страна образуват протеините, отговорни за клетъчната активност. Изследователите решават да проведат изследване върху мишки, свързано с промени в хистона, които изглежда са били повлияни от циркадните ритми.
Сравнявайки нормалните мишки с мишки без микроби, които се отглеждат в среда без микроб, изследователите установяват, че някои промени в хистона, включително тези, причинени от HDAC3, са циркадни при нормални, но неподвижни мишки при мишки без микроби.
След проучването изследователите разработиха лабораторни мишки, на които липсваше HDAC3 протеин в червата.
Мишките, които генерират, се държат естествено, когато се хранят нормално, но когато изследователите им дават диета с високо съдържание на мазнини и въглехидрати, подобна на обичайната в САЩ, те откриват, че са затлъстели.
„Повечето мишки на тази диета стават затлъстели. Изненадващо, тези, които не са имали HDAC3 в червата, са могли да консумират диета с високо съдържание на мазнини и въглехидрати и да останат нормални. Нашите резултати показват, че микробиомът и циркадният часовник са се развили, за да работят заедно, за да регулират метаболизма “, обясниха изследователите.
След това те сравниха мишки без HDAC3 с мишки без микроби. Те откриха, че и двете групи мишки показват еднакви плоски, неритмични хистонични промени, потвърждавайки значението на HDAC3 в циркадните ритми.
Всяка клетка в тялото има молекулен часовник, който управлява процесите в тялото. Проучването показа, че HDAC3 се прикрепя към клетъчния часовник, за да гарантира, че усвояването на мазнини е най-високо, когато бозайниците са будни и се хранят.
„Това регулаторно взаимодействие вероятно не се е развило, за да ни направи по-затлъстели, но в комбинация с днешните висококалорични диети се появява затлъстяването. Резултатите също така предполагат, че нарушаването на взаимодействията между микробиотата и биологичния часовник може да ни направи по-склонни към затлъстяване. Тези прекъсвания се случват често в ежедневието, когато приемаме антибиотици, работим през нощните смени или пътуваме в чужбина. Но разбивките в крайна сметка могат да доведат до нови лечения за затлъстяване и възможно недохранване, чрез промяна на чревните бактерии ", добави д-р Хупър.