Jų išvados gali turėti didžiulės įtakos nutukimui turtingose šalyse ir prastai mitybai skurdžiose šalyse.
Tyrime, šią savaitę paskelbė Mokslas , Dr Lora Hooper ir jos tyrimų grupė nustatė, kad arba gerai, bakterijos, gyvenančios žinduolių žarnyne, programuoja medžiagų apykaitos ritmus, kurie reguliuoja organizmo maisto riebalų įsisavinimą. Daktaras Hooperis, Imunologijos katedra ir Howardo Hugheso medicinos instituto tyrėja, yra vyresnysis tyrimo autorius.
Tyrime taip pat nustatyta, kad mikrobai užprogramuoja šiuos vadinamuosius paros ritmus, aktyvindami baltymą, pavadintą histono dezacetilaze 3 (HDAC3), kurį gamina žarnyną tiesiančios ląstelės. Šios ląstelės veikia kaip tarpininkai tarp bakterijų, kurios padeda virškinti maistą ir baltymus, kurie leidžia įsisavinti maistines medžiagas.
Tyrimas, padaryta pelėms, atskleidė, kad HDAC3 įjungia genus, susijusius su riebalų įsisavinimu. Jie nustatė, kad HDAC3 sąveikauja su biologiniu laikrodžio mechanizmu žarnyne, kad pagerintų ritminį baltymų atoslūgį, kuris pagerina riebalų absorbciją. Šis reguliavimas žmonėms pasireiškia dieną, kurie valgo dieną, o naktį pelėms, kurie valgo naktį.
Mikrobiomas iš tikrųjų bendrauja su mūsų medžiagų apykaitos mašinomis, kad riebalų absorbcija būtų efektyvesnė. Bet kai riebalų yra per daug, šis bendravimas gali sukelti nutukimą. Ar tas pats vyksta ir su kitais žinduoliais, įskaitant žmones, yra būsimų studijų objektas “.
Daktaras Zhengas Kuangas, Hooperio laboratorijos doktorantas ir pagrindinis autorius
Norėdami grįžti laiku, istorija iš tikrųjų prasideda nuo kelių pelių ir susikalbėjimo tarp dviejų laboratorijų UT Pietvakariuose.
Daktaras Hooperis, kuris vadovauja Universiteto pelių be bakterijų kolonijai, kurie auginami aplinkoje, kurioje nėra mikrobų, taip pat yra imunologijos ir mikrobiologijos profesorius ir priimančiosios gynybos genetikos centro narys. Ji turi Jonathaną W. Uhrą, M.D. Gerbiama imunologijos katedra, yra Nancy Cain ir Jeffrey A. Marcus medicinos mokslininkas, Bill S. Vowell garbei.
Histono modifikacijos, kurias atlieka fermentai, tokie kaip HDAC3, kontroliuoja genų, kurie savo ruožtu gamina baltymus, atliekančius ląstelės darbą, išraišką. Neseniai, Hooperio laboratorija nusprendė atlikti pelės tyrimą su histono modifikacijomis, kurios, atrodo, didėjo ir krinta kartu su cirkadiniais ritmais.
Lyginant įprastą, bakterijų apkrautos pelės, kuriose nėra mikrobų, tyrėjai nustatė, kad kai kurios histono modifikacijos, įskaitant tas, kurias padarė HDAC3, įprastomis pelėmis buvo cirkadinės, bet laikėsi stabiliai lygiame lygyje pelėms be gemalų.
Tada daktaras Hooperis susisiekė su daktaru Ericu Olsonu, Molekulinės biologijos pirmininkė ir Hamono regeneracinių mokslų ir medicinos centro direktorė, kurie atliko HDAC3 tyrimus kitame audinyje, širdis. Abi laboratorijos bendradarbiavo kurdamos pelę, kurios HDAC3 trūko tik žarnyno gleivinėje.
Jų sukurtos pelės atrodė nepastebimos valgant įprastą ėdalo dietą. Tačiau, kai mokslininkai pelėms šėrė daug riebalų, dieta, kurioje yra daug cukraus, panaši į tą, kuri paprastai vartojama JAV - jie rado kažką labai skirtingo.
„Mes tai vadiname greito maisto dieta. Aš ją apibūdinu taip, lyg važiuotumėte greito maisto restorane mėsainio ir bulvyčių, o tada sustotumėte prie spurgų parduotuvės, - sakė ji. - Dauguma šios dietos pelių tampa nutukusios. Mūsų nuostabai, tie, kurių žarnyno gleivinėje nebuvo HDAC3, galėjo valgyti daug riebalų, laikykitės liesos dietos ir laikykitės liesos dietos “.
Kitas, jie palygino HDAC3 trūkumo peles su pelėmis be gemalų. Mokslininkai nustatė, kad abi pelių grupės parodė tą patį butą, neritmiškos histono modifikacijos, patvirtindamas HDAC3 svarbą cirkadiniams ritmams.
Kiekviena kūno ląstelė turi molekulinį laikrodį, kuris valdo kūno procesus. Tyrimas su pelėmis atskleidė, kad HDAC3 prisijungia prie tos mobiliojo laikrodžio mašinos, kad užtikrintų didžiausią riebalų absorbciją, kai žinduoliai yra pabudę ir valgo.
„Mūsų rezultatai rodo, kad mikrobiomas ir cirkadinis laikrodis išsivystė kartu, kad reguliuotų medžiagų apykaitą, " Ji pasakė.
Kodėl sistema turėtų vystytis, kad taptume stora? Hooperis mano, kad tai galėjo išsivystyti taip, kad žinduoliai galėtų efektyviai naudoti energiją, kad padidintų imunitetą aplinkoje, kurioje trūksta maisto.
„Ši reguliavimo sąveika greičiausiai nesivystė taip, kad taptume nutukę, bet kartu su šiandienine kalorijų turinčia dieta, atsiranda nutukimas, " Ji pasakė, pridurdamas, kad tai yra spėlionės ir komanda vis dar stengiasi suprasti visus kelio komponentus.
"Mūsų rezultatai taip pat rodo, kad sutrikdžius mikrobiotos ir organizmo laikrodžio sąveiką, gali būti didesnė nutukimo tikimybė. Šie sutrikimai dažnai pasitaiko šiuolaikiniame gyvenime, kai vartojame antibiotikus, dirbti naktinėmis pamainomis, arba keliauti tarptautiniu mastu. Tačiau mes manome, kad mūsų išvados galiausiai gali paskatinti naujus nutukimo ir galbūt netinkamos mitybos gydymo būdus, pakeisdami mūsų žarnyno bakterijas.