A bélbaktériumok beprogramozzák a tápanyagok felszívódásának metabolikus ritmusait, megmutatják a
Az UT Southwestern kutatói kulcsfontosságú tényezőt találtak a bélben lévő tápanyagok felvételének és a cirkadián ciklus ritmusának szinkronizálásában, amelyek jelentős következményekkel járhatnak a gazdag országok elhízására és a szegény országok alultápláltságára nézve.
A kutatók megállapították, hogy az emlős belekben található jó baktériumok programozzák az anyagcsere sebességét, amely szabályozza a zsír felszívódását. Azt is megállapították, hogy a baktériumok úgy programozzák be ezeket a cirkadián ritmusokat, hogy aktiválják a bélsejtek által termelt hiszton-diacetiláz 3 (HDAC3) nevű fehérjét. Ezek a sejtek köztitermékként működnek a baktériumok között, amelyek elősegítik az élelmiszer megemésztését, és a tápanyagok felszívódását lehetővé tevő fehérjék.
A laboratóriumi egereken végzett vizsgálat kimutatta, hogy a HDAC3 aktiválja a zsír felszívódásában részt vevő géneket, és hogy a HDAC3 kölcsönhatásba lép a bél biológiai óráival, hogy szabályozza a zsír felszívódását fokozó fehérjék ritmikus hanyatlását és áramlását. Erre a kiigazításra napközben kerül sor azoknál az embereknél, akik nappal étkeznek, éjszaka pedig egereknél, akik éjszaka étkeznek.
"A mikrobiom még az anyagcsere mechanizmusával is kommunikál a zsír felszívódásának hatékonyabbá tétele érdekében. De ha túl sok a zsír, ez a kommunikáció elhízást eredményezhet "- mondta Dr. Zheng Kuang, a Howard Hughes Orvosi Intézet posztdoktori munkatársa, a sciencedaily.com idézete szerint.
Az olyan enzimek, mint a HDAC3 által előállított hisztikus változások szabályozzák a gének expresszióját, amelyek viszont a sejttevékenységért felelős fehérjéket alkotják. A kutatók úgy döntöttek, hogy a cirkadián ritmus által befolyásolt hisztonváltozásokkal kapcsolatos egereken vizsgálatot végeznek.
Összehasonlítva a normál egereket a csíra mentes egerekkel, amelyeket mikrobáktól mentes környezetben nevelnek, a kutatók azt találták, hogy egyes hisztonváltozások, beleértve a HDAC3 által okozottakat is, cirkadián normális, de álló egerekben csíramentes egerekben.
A tanulmány után a kutatók olyan laboratóriumi egereket fejlesztettek ki, amelyeknek hiányzott a HDAC3 fehérje a bélből.
Az általuk létrehozott egerek természetes módon viselkedtek, amikor normális étrendet fogyasztottak, de amikor a kutatók az Egyesült Államokban szokásos étrendhez hasonlóan magas zsírtartalmú és magas szénhidráttartalmú étrendet adtak nekik, megállapították, hogy elhízottak.
"A legtöbb diéta, amely ezt a diétát követi, elhízik. Meglepő módon azok, akiknek a bélben nem volt HDAC3, magas zsír- és szénhidráttartalmú étrendet fogyaszthattak, és normálisak maradtak. Eredményeink arra utalnak, hogy a mikrobiom és a cirkadián óra úgy alakult, hogy együtt működjenek az anyagcsere szabályozásában. ”- magyarázták a kutatók.
Ezután összehasonlították a HDAC3-mentes egereket a csíra nélküli egerekkel. Megállapították, hogy mindkét egércsoport ugyanazokat a lapos, nem ritmikus hisztonikus változásokat mutatta, megerősítve a HDAC3 fontosságát a cirkadián ritmusokban.
A test minden sejtjén van egy molekuláris óra, amely a test folyamatait irányítja. A tanulmány kimutatta, hogy a HDAC3 a sejt órájához kapcsolódik annak biztosítása érdekében, hogy a zsír felszívódása a legnagyobb legyen, amikor az emlősök ébren vannak és esznek.
"Ez a szabályozási interakció valószínűleg nem azért alakult ki, hogy elhízóbbak legyünk, de a mai magas kalóriatartalmú étrenddel együtt az elhízás jelentkezik. Az eredmények arra is utalnak, hogy a mikrobiota és a biológiai óra közötti kölcsönhatások megzavarása hajlamosabbá tehet bennünket az elhízásra. Ezek a megszakítások gyakran fordulnak elő a mindennapi életben, amikor antibiotikumokat szedünk, éjszakai műszakban dolgozunk, vagy nemzetközi utazásunk során. De a bontások végül az elhízás és az alultápláltság új kezeléséhez vezethetnek a bélbaktériumok megváltoztatásával "- tette hozzá Dr. Hooper.