МІКРОБІОТ і ГОДИННИКИ Чому тривожність того чи іншого призводить до того, що ми набираємо здорову вагу

Прийом антибіотиків, нічна робота, робота в зміну або відставання від струменя - типові ситуації, які можуть порушити взаємодію між мікробіотою та годинником тіла, що може збільшити ризик збільшення ваги та ожиріння. В основі цього крихкого метаболічного балансу, регульованого цією мікробіотою та біологічною парою годин, дуже специфічний білок пов’язує збільшення ваги з кишковими бактеріями. Це відкриття цієї команди з Південно-західного медичного центру UT (Даллас), задокументоване в журналі Science, може мати величезні наслідки для ожиріння в багатих країнах, а також недоїдання в бідних країнах.

Насправді ця молекула є ключовим фактором перехресних зв’язків, що дає можливість синхронізувати всмоктування поживних речовин у кишечнику з циркадними ритмами. Хороші бактерії, які живуть у кишечнику - або мікробіоті кишечника - ссавців, програмують метаболічні ритми, які регулюють засвоєння харчового жиру організмом. Таким чином, дослідження виявляє, що ці бактерії програмують ці добові ритми, активуючи білок, який називається гістондеацетилаза 3 (HDAC3). Цей білок виробляється клітинами, що вистилають травний тракт, які виступають посередниками між бактеріями, що сприяють перетравленню їжі, та білками, що дозволяють засвоювати поживні речовини.

Мікробіота і годинник регулюють обмін речовин за допомогою HDAC3

HDAC3 активує гени, що беруть участь у поглинанні жиру: Зокрема, HDAC3 взаємодіє з біологічними годинниковими механізмами в кишечнику, щоб вдосконалити ритмічний приплив і відтік білків, що посилюють засвоєння жиру. Це регулювання відбувається вдень у людей, які харчуються вдень, а вночі у мишей, які харчуються вночі. У процесі синтезу мікробіом взаємодіє з нашим метаболізмом, щоб зробити засвоєння жиру більш ефективним. Але коли жиру надмірно, це спілкування сприяє ожирінню.

Деякі миші та перехресні перешкоди в лабораторії: у безмікробних мишей, вирощених у середовищі, вільному від мікробів, дослідники генетично модифікують гістони - продукуються ферментами, такими як HDAC3, і які контролюють експресію генів, які, в свою чергу, виробляють білки, які виконують роботу клітинної клітини. Порівнюючи нормальних мишей, завантажених бактеріями, з цими мишами, що не містять мікробів, дослідники виявили, що певні зміни гістонів - у тому числі ті, що були зроблені HDAC3 - мали циркадні наслідки у нормальних мишей, але були стабільними на рівномірному рівні вдень і вночі, у мікробів мишей.

Навіть більше, миші, які не мали HDAC3 в кишковій оболонці, змогли засвоїти дієту з високим вмістом жирів і цукру, залишаючись при цьому нежирними.
Миші з дефіцитом HDAC3 та миші, що не містять мікробів, демонструють однакові стабільні зміни гістонів протягом циркадного циклу, що свідчить про ключову роль HDAC3 та хороших бактерій у циркадних ритмах.

Мікробіом і годинник разом регулюють обмін речовин: синтезуючись, білок HDAC3 синхронізується з клітинним годинником, щоб забезпечити максимальне засвоєння жиру, коли ссавці не сплять. Таким чином, мікробіом і циркадні годинники могли б розвиватися, щоб спільно регулювати обмін речовин. Але чому б цей союз розвивався таким чином, щоб сприяти набору ваги в певних ситуаціях? Вчені заявляють, що еволюція, заснована на ефективному використанні енергії в умовах дефіциту їжі, була випереджена нашими надто калорійними дієтами.

Тому ці результати свідчать про важливість взаємодії між мікробіотою та годинником тіла для підтримки ваги тіла. З надією на нові методи боротьби з ожирінням, а також проти недоїдання шляхом модифікації бактерій у нашому кишечнику.