Njihovi nalazi mogli bi imati dalekosežne posljedice na pretilost u bogatim zemljama i pothranjenost u siromašnim zemljama.
U studiji, ovaj tjedan objavila Znanost , Dr. Lora Hooper i njezin istraživački tim otkrili su da je komenzal, ili dobro, bakterije koje žive u utrobi sisavaca programiraju metaboličke ritmove koji upravljaju tjelesnom apsorpcijom masti iz hrane. Dr. Hooper, Katedra za imunologiju i istražitelj Medicinskog instituta Howard Hughes, viši je autor studije.
Studija je također otkrila da mikrobi programiraju te takozvane cirkadijalne ritmove aktiviranjem proteina nazvanog histon deacetilaza 3 (HDAC3), koju čine stanice koje oblažu crijeva. Te stanice djeluju kao posrednici između bakterija koje pomažu probavu hrane i bjelančevina koje omogućuju apsorpciju hranjivih tvari.
Studija, učinjeno na miševima, otkrilo je da HDAC3 uključuje gene uključene u apsorpciju masti. Otkrili su da HDAC3 stupa u interakciju s strojevima za biološki sat unutar crijeva kako bi poboljšao ritmičku oseku i protok proteina koji poboljšavaju apsorpciju masti. Ova se regulacija kod ljudi javlja danju, koji jedu danju, a noću u miševa, koji jedu noću.
Mikrobiom zapravo komunicira s našim metaboličkim strojevima kako bi apsorpcija masti bila učinkovitija. Ali kad je masti previše, ova komunikacija može rezultirati pretilošću. Bilo da se ista stvar događa i kod drugih sisavaca, uključujući ljude, predmet je budućih studija. "
Dr. Zheng Kuang, postdoktorand u laboratoriju Hooper i glavni autor
Da se vratim u prošlost, priča doista počinje s nekoliko miševa i razgovorom između dva laboratorija na UT Southwestern.
Dr. Hooper, koji vodi sveučilišnu koloniju miševa bez klica, koje se uzgajaju u okruženjima bez mikroba, također je profesor imunologije i mikrobiologije te član Centra za genetiku obrane domaćina. Ona drži Jonathan W. Uhr, Dr. Ugledna katedra za imunologiju, te je stipendistica Nancy Cain i Jeffrey A. Marcus u medicinskim istraživanjima, u čast Billa S. Vowella.
Modifikacije histona - koje proizvode enzimi poput HDAC3 - kontroliraju ekspresiju gena koji zauzvrat stvaraju proteine koji obavljaju rad stanice. Nedavno, laboratorij Hooper odlučio je na mišu proučiti histonske modifikacije za koje se činilo da rastu i padaju zajedno s cirkadijskim ritmovima.
U usporedbi s normalnim, miševi opterećeni bakterijama s onima bez klica, istraživači su otkrili da su neke modifikacije histona - uključujući one koje je napravio HDAC3 - bile cirkadijalne kod normalnih miševa, ali se održao stabilno na ravnoj razini u miševa bez klica.
Tada je dr. Hooper kontaktirao dr. Erica Olsona, Katedra za molekularnu biologiju i direktorica Hamonovog centra za regenerativnu znanost i medicinu, koji je radio studije o HDAC3 u drugom tkivu, srce. Dva su laboratorija surađivala u razvoju miša kojem je nedostajao HDAC3 samo u crijevima.
Miševi koje su generirali djelovali su neupadljivo dok su jeli normalnu prehranu. Međutim, kada su istraživači miševe hranili visokim udjelom masti, dijeta s visokim udjelom šećera slična onoj koja se obično konzumira u Sjedinjenim Državama - otkrili su nešto vrlo različito.
"Mi to zovemo dijeta brze hrane. Opisujem je kao vožnju kroz restoran brze hrane po hamburger i pomfrit, a zatim zaustavljanje u trgovini krafnama, "rekla je." Većina miševa na toj dijeti postaje pretila. Na naše iznenađenje, oni koji nisu imali HDAC3 u crijevnoj sluznici mogli su jesti visoku masnoću, dijeta s visokim udjelom šećera i ostati mršav. "
Sljedeći, uspoređivali su miševe s nedostatkom HDAC3 s miševima bez klica. Istraživači su otkrili da su obje skupine miševa imale isti stan, neritmičke modifikacije histona, potvrđujući važnost HDAC3 u cirkadijalnim ritmovima.
Svaka stanica u tijelu ima molekularni sat koji upravlja tjelesnim procesima. Studija na miševima pokazala je da se HDAC3 povezuje s tim staničnim strojevima kako bi se osigurala najveća apsorpcija masti kada su sisavci budni i jedu.
"Naši rezultati ukazuju na to da su mikrobiom i cirkadijalni sat evoluirali kako bi zajedno radili na regulaciji metabolizma, " rekla je.
Zašto bi se sustav razvio da nas udeblja? Dr. Hooper vjeruje da se moglo razviti kako bi sisavci mogli učinkovito koristiti energiju kako bi ojačali imunitet u okruženju s nedostatkom hrane.
"Ova regulatorna interakcija vjerojatno nije evoluirala da bismo postali gojazni, ali u kombinaciji s današnjom dijetom bogatom kalorijama, nastaje pretilost, " rekla je, dodajući da je ovo nagađanje te da tim i dalje radi na razumijevanju svih komponenti puta.
"Naši rezultati također sugeriraju da bi nas narušavanje interakcija između mikrobiote i tjelesnog sata moglo povećati vjerojatnost da ćemo postati pretili. Ti se poremećaji često događaju u suvremenom životu kada uzimamo antibiotike, rad preko noći, ili putuju u inozemstvo. No, mislimo da bi naši nalazi na kraju mogli dovesti do novih tretmana pretilosti - a možda i pothranjenosti - promjenom bakterija u našim crijevima. "
Probiotici mogu pomoći u suzbijanju pothranjenosti u sljedeća dva desetljeća,
Novi alat bilježi i prati rast mikrobioma
Detaljna karta mikrobioma ljudskog jezika
Metakarkodiranje DNA moglo bi poboljšati analizu ljudske prehrane
Perfectus Biomed izlaže na IPS konferenciji u Liverpoolu
Vaginalne bakterije povezane s preranim rođenjem
Novo istraživanje identificira vezu između crijevnog mikrobioma i moždanog udara
Nedavno istraživanje provedeno na klinici u Clevelandu pokazuje utjecaj prehrane bogate kolinom, koji se često nalazi u velikim količinama u crvenom mesu i žumanjcima, i trimetilamin o povećanju ozbil
Organske jabuke imaju probiotička svojstva
Jabuka dnevno ... kaže stara poslovica. Čini se da se svi slažu, sudeći prema poziciji broj 1 koju jabuke zauzimaju među voćem diljem svijeta, s 83 milijuna jabuka proizvedenih svake godine. Nova st
Nezdravi crijevni mikrobiom smanjuje sinaptičko obrezivanje mozga,
narušava učenje Nova studija Weill Cornell Medicine i Sveučilišta Cornell dala je više objašnjenja o tome kako crijevni mikrobi komuniciraju s neuronima mozga. Studija, objavljeno u časopisu Priroda