Изследователи от Медицинския колеж Бейлор откриха, че промяната на циркадния часовник в черния дроб на мишката може да промени начина, по който тялото реагира на диета, а също и да промени микробите, живеещи в храносмилателната писта. В това проучване, което се появява онлайн в Американския вестник по акушерство и гинекология, изследователите показват за първи път, че чернодробният ген при мишки има способността да свързва циркадната система, микробиома и метаболизма на мишката при диетични ограничения. Изненадващото е, че го прави по специфичен за пола начин.

часовник

„Организмите могат да променят начина, по който телата им обработват храната по различни начини“, казва първият автор д-р Дерек О’Нийл, постдокторант по акушерство и гинекология в Baylor. "Тук проучихме две от тези стратегии. Едната включва циркадния часовник, вътрешния механизъм, който помага да се организират дейности на тялото, като например заспиване или кога да се яде. Друг аспект, който може да повлияе на начина, по който метаболизираме храната си, е микробиомът, бактериите които живеят в тялото ".

Предишни проучвания показват, че циркадният часовник и микробиомът независимо могат да повлияят на метаболизма. В това проучване изследователите изследваха дали промяната на циркадния часовник ще повлияе на микробиома.

Нарушаването на циркадния часовник в черния дроб на мишката променя микробиома на червата

За да изследват връзката между циркадния часовник и микробиома, учените генетично са проектирали мишки, за да им липсва само в черния дроб ген, участващ в циркадния ритъм, гена Npas2. След това те определиха ефекта от липсата на гена в традиционен тест за циркадни гени. При теста, наречен ограничено хранене, нормалните часове за хранене бяха нарушени. Вместо да имат достъп до неограничени количества храна в продължение на 12 часа през нощта (нормалното време за хранене за мишки), мишките имаха достъп до храна в продължение на четири часа през деня.

Две групи мишки преминаха през теста за ограничено хранене в продължение на 17 дни, мишките нямаха гена Npas2 и нормалните мишки. Преди, по време и след теста, изследователите взеха проби от изпражнения, където определиха вида на присъстващите микроби и измериха колко храна ядат животните и колко тежат.

Резултатите показаха, че промяната на циркадния часовник в черния дроб води до промени в чревния микробиом; мишките, които нямат гена Npas2, са имали микробни съобщества в изпражненията си, които са различни от тези при нормалните мишки.

Освен това, въпреки че и двете групи мишки са яли приблизително едно и също количество хранително балансирана храна и са загубили тегло по време на теста с ограничено хранене, мишките, които нямат ген Nasp2, са загубили по-малко тегло от нормалните мишки.

„Липсата на ген в черния дроб, който задвижва циркадния часовник, беше достатъчна не само за промяна на устойчивостта на тези мъжки мишки към загуба на тегло по време на ограничено хранене, но и за промяна на чревния им микробиом“, казва старши автор д-р Керсти Аагаард, професор по акушерство и гинекология в Baylor. "Това е първото научно механистично проучване, което показва ясни доказателства за сложно взаимодействие между циркадната система на гостоприемника, микробиома и метаболизма на гостоприемника, когато е подложен на диетичен стрес."

Изследването има потенциални последици в клиниката. „Спекулираме, че нашите открития могат да доведат до решения за хора, които са устойчиви на отслабване с ограничено хранене, както и обратната ситуация“, каза Аагаард. "Ако манипулирахме микробиома, бихме ли могли да видим по-малка или по-голяма загуба на тегло само чрез промяна на времето на хранене? Нашето проучване може да се приложи и в ситуации, в които не искаме да наблюдаваме загуба на тегло, като пациенти с рак, получаващи химиотерапия или по време на живота, когато моделите на съня са обърнати с главата надолу. "

По-близо до тяхното поле на интерес, бременност и неонатален живот, изследователите по-нататък предполагат, че техните открития могат да доведат до повече проучвания, насочени към по-добро разбиране на сложните взаимодействия между основните смущения на циркадния часовник както за майката, така и за детето по време на новороденото (когато новородените са все още се учи ден от нощта), микробиома и запазване на теглото и метаболизма на майката.