Mikrobiom jelitowy myszy jest kształtowany przez wielkość i porę posiłków

Mikrobiom jelitowy myszy jest kształtowany przez wielkość i porę posiłków

Badanie na myszach bada, w jaki sposób dieta i schematy żywienia wpływają na mikrobiom jelitowy i zdrowie gospodarza – szczególnie w odniesieniu do otyłości i cukrzycy typu 2. Odkrycia sugerują, że ilość pokarmu, który zwierzęta jadły i kiedy, zmieniła charakter ich mikrobiomu jelitowego. Zbyt dużo jedzenia, zbyt często, skutkowało gorszym zdrowiem mikrobiologicznym i metabolicznym.

Ta praca została opublikowana w Raporty komórkowew artykule „Wzorzec diety i żywienia moduluje dobową dynamikę mikrobiomu i transkryptomu jelita krętego”.

„Ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że mikrobiom jelitowy stale się zmienia, nie tylko w zależności od tego, co jemy, ale także pory dnia” – powiedział dr Amir Zarrinpar, adiunkt medycyny w UC San Diego School. medycyny.

W jelicie krętym składniki odżywcze są pobierane z płynnej żywności. W jelicie ślepym, które wyznacza również początek okrężnicy, rozpoczyna się proces ekstrakcji wody. Oba procesy są złożone, dynamiczne i podlegają wpływom różnych czynników, od rodzaju i czasu spożywanej żywności, po drobnoustroje zamieszkujące jelita, których obecność i zachowanie pomagają dyktować trawienie, wchłanianie składników odżywczych, syntezę witamin i rozwój układu odpornościowego.

„Większość badaczy robi zdjęcia tego ciągle zmieniającego się środowiska, co utrudnia zrozumienie, co dzieje się w jelitach” – zauważa Zarrinpar. „Dzięki temu badaniu staramy się uzyskać wiele migawek w ciągu dnia, prawie jak w filmie, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób jedzenie i mikrobiom oddziałują na przyrost masy ciała i cukrzycę. Dowiedzieliśmy się, że cykliczne zmiany w mikrobiomie jelitowym są bardzo ważne dla zdrowia, ponieważ pomagają w regulacji zegara dobowego, a tym samym regulacji i kontroli glukozy, cholesterolu i kwasów tłuszczowych – oraz ogólnego zdrowia metabolicznego”.

Autorzy zauważają, że oscylacje składu mikrobiomu jelitowego są niezbędne dla normalnych obwodowych rytmów okołodobowych, z których oba są zaburzone w otyłości wywołanej dietą (DIO). Model DIO, w którym konwencjonalnie hodowane myszy mają swobodny dostęp do diety wysokotłuszczowej (HFD), wykorzystywany jest do badania otyłości. W przeciwieństwie do tego, model żywienia w ograniczonym czasie (TRF) ogranicza spożycie pokarmu do okna 8–10 godzin podczas ciemności — okresu aktywności u myszy. Chociaż TRF utrzymuje synchronizację okołodobową i chroni przed DIO, jego wpływ na dynamikę mikrobiomu jelita ślepego jest niewielki.

Autorzy postawili hipotezę, że inne regiony jelita, skupiające się na jelicie krętym, mogą odgrywać ważną rolę w pobudzaniu obwodowych rytmów okołodobowych. Przyjrzeli się, jak DIO i TRF zmieniają skład mikrobiomu jelita krętego i transkryptom w modelach mysich.

W modelach mysich DIO i brak TRF (myszy mogły jeść tyle, ile chciały, kiedy tylko chciały) powodowały zakłócenia rytmu mikrobiomu jelitowego i szlaków sygnałowych, które pomagają modulować zegary jelitowe. Dynamiczne rytmy składu i transkryptomu jelita krętego są tłumione w DIO. I myszy stały się grube i niezdrowe.

„To ciekawe, że ograniczanie dostępu do żywności za pomocą TRF działa nie tylko poprzez przywrócenie wzorców dotkniętych niezdrowym stanem, ale także poprzez nowe ścieżki” – mówi dr Ana Carolina Dantas Machado, stypendystka z laboratorium Zarrinpar.

Mówiąc dokładniej, zespół odkrył, że „TRF częściowo przywraca dobowe rytmy mikrobiomu i transkryptomu jelita krętego, zwiększa uwalnianie GLP-1 i zmienia krętniczą pulę kwasów żółciowych i sygnalizację receptora farnezoidowego X (FXR), co może wyjaśniać, w jaki sposób TRF wywiera swój metabolizm korzyści.”

„Te odkrycia podkreślają wpływ diety i wzorców żywieniowych ograniczonych czasowo na utrzymanie zdrowego mikrobiomu jelitowego, co z kolei moduluje rytmy okołodobowe, które regulują zdrowie metaboliczne” – powiedział Zarrinpar. „To bardzo skomplikowana zależność między mikrobiomem a gospodarzem, przy czym ten pierwszy pomaga określić funkcjonowanie i zdrowie przewodu pokarmowego”.

Ich praca, jak twierdzą autorzy, może wpłynąć na przyszłe badania, w szczególności badania nad działaniem jelit lub działaniem leków na czynność jelit w zależności od stanu mikrobiomu o określonej porze dnia.

[Graphical abstract Machado et al.]

Leave a Comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.