A cirkadián óraváltozások megváltoztathatják a test reakcióját az étrendre

A Baylor College of Medicine kutatói felfedezték, hogy az egér májának cirkadián órájának megváltoztatása megváltoztathatja a test reakcióját az étrendre, és megváltoztathatja az emésztőrendszerben élő mikrobákat is. Ebben a tanulmányban, amely online megjelenik az American Journal of Obstetrics and Gynecology folyóiratban, a kutatók először mutatják be, hogy az egerek májgénje táplálkozási korlátozások mellett képes összekapcsolni a cirkadián rendszert, a mikrobiomot és az egér anyagcseréjét. Ami meglepő, hogy nemspecifikus módon teszi ezt.

"A szervezetek különböző módon változtathatják meg, hogy testük hogyan dolgozza fel az ételt" - mondta Dr. Derek O'Neil első szerző, a Baylor szülészeti és nőgyógyászati posztdoktori munkatársa. "Itt két ilyen stratégiát tanulmányoztunk. Az egyik a cirkadián órát jelenti, a belső mechanizmust, amely segíti a test tevékenységeinek, például az alvás vagy az étkezés idejének összehangolását. Egy másik szempont, amely befolyásolhatja az étel metabolizmusát, a mikrobiom, a baktériumok amelyek a testben élnek. "

Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a cirkadián óra és a mikrobiom függetlenül befolyásolhatja az anyagcserét. Ebben a tanulmányban a kutatók azt vizsgálták, hogy a cirkadián óra megváltoztatása befolyásolja-e a mikrobiomot.

A cirkadián óra megszakítása az egér májában megváltoztatja a bél mikrobiomját

A cirkadián óra és a mikrobiom kapcsolatának vizsgálatához a tudósok génmanipulálták az egereket, hogy csak a májban hiányozzanak a cirkadián ritmusban szerepet játszó gén, az Npas2 gén. Ezután meghatározták a génhiány hatását a cirkadián gének hagyományos tesztjében. A korlátozott táplálkozásnak nevezett tesztben a normál táplálási órák megszakadtak. Ahelyett, hogy korlátlan mennyiségű táplálékhoz jutott volna hozzá 12 órán át éjszaka (az egerek normális táplálkozási ideje), az egerek napközben négy órán át élelemhez jutottak.

Két egércsoport 17 napon keresztül végezte el a korlátozott etetési tesztet, az egerekből hiányzott az Npas2 gén és a normál egerek. A teszt előtt, alatt és után a kutatók székletmintákat vettek, ahol meghatározták a jelenlévő mikrobák típusát és megmérték, hogy az állatok mennyi ételt ettek és mennyit súlyoztak.

Az eredmények azt mutatták, hogy a máj cirkadián órájának megváltoztatása a bél mikrobiomjának változását eredményezi; az Npas2 gént nem tartalmazó egerek székletében mikrobiális közösségek különböztek, mint a normál egerekben.

Ezenkívül, bár a korlátozott etetési teszt során mindkét egércsoport körülbelül azonos mennyiségű táplálékkal kiegyensúlyozott ételt fogyasztott és lefogyott, a Nasp2 gént nem tartalmazó egerek kevesebb súlyt vesztettek, mint a normál egerek.

"A májban a cirkadián órát vezérlő gén hiánya elegendő volt ahhoz, hogy ezen hím egerek rugalmasságát súlycsökkenéssé változtassák a korlátozott etetés során, hanem megváltoztassák a bél mikrobiomját is" - mondta Dr. Kjersti Aagaard vezető szerző szülészprofesszor és nőgyógyászat a Baylorban. "Ez az első tudományos mechanisztikus tanulmány, amely egyértelmű bizonyítékokat mutat be a fogadó cirkadián rendszer, a mikrobiom és a gazda anyagcseréje közötti összetett kölcsönhatásról táplálkozási stressz alatt."

A tanulmánynak potenciális következményei lehetnek a klinikán. "Spekulálunk, hogy eredményeink olyan megoldásokhoz vezethetnek, akik korlátozott etetés mellett ellenállnak a fogyásnak, és ellenkező esetben is" - mondta Aagaard. "Ha manipulálnánk a mikrobiómát, láthatnánk-e kisebb vagy nagyobb súlycsökkenést az etetés idejének megváltoztatásával? Vizsgálatunk alkalmazható olyan helyzetekre is, amelyekben nem akarunk fogyást látni, például kemoterápiában részesülő rákos betegeknél vagy az életszakaszokban, amikor az alvási szokások felfordulnak. "

Az érdeklődési körükhöz, a terhességhez és az újszülöttek életéhez közelebb a kutatók további feltételezések szerint további kutatások vezethetnek arra, hogy jobban megértsék az anya és a gyermek számára a cirkadián óra legfőbb zavarai közötti bonyolult kölcsönhatásokat az újszülöttek életében (amikor újszülöttek még mindig tanul éjjel-nappal), a mikrobiom és megőrzi az anya súlyát és anyagcseréjét.