В работе, опубликованной вчера (5 июля 2022 года) в журнале Cell Reports, исследователи Калифорнийского университета использовали мышиные модели для изучения того, как диета и режим питания влияют на кишечные микроорганизмы и на здоровье хозяев, в особенности при ожирении и диабете 2 типа.
У мышей и людей подвздошная кишка является последним участком тонкого кишечника, где из пищи извлекаются питательные веществ; в толстом кишечнике начинается процесс извлечения воды. Оба процесса сложны, динамичны и находятся под сильным влиянием самых разных факторов - от типов потребляемой пищи и времени ее употребления до микроорганизмов, населяющих кишечник, присутствие и поведение которых определяет пищеварение, усвоение питательных веществ, синтез витаминов и развитие иммунной системы.
"Важно понимать, что микробиом кишечника постоянно меняется не только в зависимости от того, что мы едим, но и от времени суток", - говорит старший автор исследования Амир Зарринпар. "Большинство исследователей получают "моментальные снимки" этой постоянно меняющейся среды, что затрудняет понимание того, что происходит в кишечнике. В данном исследовании мы пытаемся получить несколько "снимков" в течение дня, почти как в кино, чтобы лучше понять, как пища и микробиом взаимодействуют, влияя на увеличение веса и диабет. Мы, в частности, выяснили, что циклические изменения в микробиоме кишечника очень важны для здоровья, поскольку они способствуют работе циркадных часов, а вместе с ними - регулированию и контролю уровня глюкозы, холестерина и жирных кислот - и общему метаболическому здоровью".
В этом исследовании Зарринпар и коллеги прояснили влияние и взаимодействие этих факторов, особенно в отношении подвздошной кишки и ее уникальных функций, связанных с пищеварением и всасыванием. В частности, они изучили, как ожирение, спровоцированное диетой (diet-induced obesity - DIO), и питание с ограничением по времени (time-restricted feeding - TRF) изменяют состав микробиома подвздошной кишки и транскриптома в мышиных моделях. Авторы обнаружили, что в мышиных моделях DIO и исключение TRF (мыши могли есть столько, сколько хотели, когда хотели) привели к нарушению ритмов микробиома кишечника и сигнальных путей, которые помогают модулировать кишечные ритмы. Другими словами, мыши становились толстыми и нездоровыми.
"Интересно, что ограничение доступа к пище посредством TRF действует не только через восстановление паттернов, нарушенных в состоянии нездоровья, но и через новые пути", - отмечает Зарринпар. "Эти результаты подчеркивают влияние диеты и ограниченного по времени режима питания на поддержание здорового микробиома кишечника, который, в свою очередь, модулирует циркадные ритмы, регулирующие метаболическое здоровье. Это очень сложные отношения между микробиомом и хозяином, причем первый помогает определить функционирование и здоровье желудочно-кишечного тракта второго".
По словам авторов, их работа может послужить основой для будущих исследований, в частности, для изучения того, как лекарственные препараты воздействуют на работу кишечника в зависимости от состояния микробиома в определенное время суток.
