В исследовании, опубликованном на этой неделе наук, доктор Лора Хупер и ее исследовательская группа обнаружили, что столовые, а точнее, бактерии, живущие в кишках млекопитающих, программировали метаболические ритмы, которые регулируют усвоение организмом пищевого жира. Д-р Хупер, заведующий кафедрой иммунологических исследований и исследователь медицинского института Говарда Хьюза, является ведущим автором исследования.
Исследование также показало, что микробы программируют эти так называемые циркадные ритмы, активируя белок, называемый гистондеацетилазой 3 (HDAC3), который вырабатывается клетками, выстилающими кишки. Эти клетки действуют как посредники между бактериями, которые помогают в потреблении пищи и белков, которые позволяют поглощать питательные вещества.
Исследование, проведенное на мышах, показало, что HDAC3 включает гены, участвующие в абсорбции жира. Они обнаружили, что HDAC3 взаимодействует с механизмом биологических часов в кишечнике, чтобы уточнить ритмические приливы и отливы белков, которые увеличивают поглощение жира. Это регулирование происходит в течение дня у людей, которые едят днем, и ночью у мышей, которые едят ночью.
Микробиом связывается с нашим метаболическим механизмом, чтобы сделать поглощение жира более эффективным. Но если жир чрезмерен, это общение может привести к ожирению. Будет ли то же самое продолжаться у других млекопитающих, включая людей, является предметом будущих исследований.
«Мы называем это диетой из некачественной пищи. Я описываю ее как еду через фаст-фуд для гамбургера и картофеля фри, а затем остановка в берлинском магазине», — сказала она. «Большинство мышей на этой диете страдают ожирением. К нашему удивлению, те, кто содержал # HDAC3 в своем кишечном рационе, смогли питаться с высоким содержанием жиров, высоким содержанием сахара и оставаться стройными ».
Затем они сравнили мышей с дефицитом HDAC3 с мышами без микробов. Исследователи обнаружили, что обе группы мышей показали одинаковые плоские неритмические изменения гистонов, подтверждая важность HDAC3 в циркадных ритмах.
Каждая клетка в теле имеет молекулярные часы, которые регулируют процессы в организме. Исследование на мышах показало, что HDAC3 придерживается этого механизма клеточных часов, чтобы гарантировать, что поглощение жира является максимальным, когда млекопитающие бодрствуют и едят.
«Наши результаты показывают, что микробиом и циркадные часы эволюционировали для совместной работы по регулированию обмена веществ», — сказала она.
Почему система должна развиваться, чтобы сделать нас толстыми? Д-р Хупер считает, что он мог бы развиться, чтобы позволить млекопитающим эффективно использовать энергию для повышения иммунитета в условиях нехватки продовольствия.
«Это регулирующее взаимодействие, вероятно, не развилось, чтобы вызвать у нас ожирение, но в сочетании с сегодняшними высококалорийными диетами ожирение возникает», — сказала она, добавив, что спекуляция все еще работает, и команда все еще работает над всеми компонентами пути. понять.
«Наши результаты также показывают, что нарушение взаимодействия между микробиотой и часами организма может сделать нас более склонными к ожирению. Эти расстройства часто случаются в современной жизни, когда мы принимаем антибиотики, работаем по ночам или путешествуем по всему миру. Но мы думаем, что наши результаты могут в конечном итоге привести к новым методам лечения ожирения — и, возможно, недоедания — путем изменения бактерий в наших кишках ».
