Cercetătorii de la UT Southwestern au găsit un factor cheie ce ajută la sincronizarea absorbţiei nutrienţilor în intestin cu ritmul ciclului circadian.Descoperirile ar putea avea implicaţii semnificative pentru obezitate în ţările bogate şi malnutriţie în ţările sărace.
Cercetătorii au stabilit că bacteriile bune din intestinul mamiferelor programează ritmul metabolic ce guvernează absorbţia grăsimilor. De asemenea, au descoperit că bacteriile programează aceste ritmuri circadiene prin activarea unei proteine numite histon-diacetilază 3 (HDAC3), produse de celulele intestinale. Acele celule acţionează ca intermediari între bacteriile ce ajută la digestia alimentelor şi proteinele ce permit absorbţia nutrienţilor.
Studiul, efectuat pe şoareci de laborator, a arătat că HDAC3 activează gene implicate în absorbţia grăsimii şi că HDAC3 interacţionează cu ceasurile biologice din intestin pentru a regla declinul ritmic şi fluxul proteinelor ce sporesc absorbţia grăsimii. Această reglare are loc în timpul zilei în cazul oamenilor, ce mănâncă în timpul zilei şi în timpul nopţii în cazul şoarecilor, ce mănâncă noaptea.
”Microbiomul chiar comunică cu maşinăria metabolică pentru a face absorbţia grăsimilor mai eficientă. Dar atunci când grăsimea este supraabundentă, această comunicare poate rezulta în obezitate”, a spus autorul principal dr. Zheng Kuang, postdoctorand la Howard Hughes Medical Institute, citat de sciencedaily.com.
Modificările histonice, fproduse de enzime ca HDAC3, controlează expresia genelor care la rândul lor formează proteinele responsabile cu activitatea celulelor. Cercetătorii au decis să efectueze un studiu asupra şoarecilor legate de modificările histonice ce au părut să fie influenţate de ritmurile circadiene.
Comparând şoarecii normali cu şoareci fără germeni, care sunt crescuţi în medii fără microbi, cercetătorii au descoperit că unele modificări histonice, inclusiv cele provocate de HDAC3, au fost circadiene la şoarecii normali, dar staţionare la şoarecii fără germeni.
În continuarea studiului cercetătorii au dezvoltat şoreci de laborator cărora le lipsea proteina HDAC3 în intestin.
Şoarecii pe care i-au generat s-a comportat firesc când a mâncat o dietă normală, dar atunci când cercetătorii le-au dat o dietă ridicată în grăsimi şi glucide similară cu cea comună din SUA, au descoperit că aceştia au devenit obezi.
”Majoritatea şoarecilor cu această dietă devin obezi. Surprinzător, cei care nu au avut HDAC3 în intestin au fost capabili să consume o dietă ridicată în grăsimi şi glucide şi să rămână normali. Rezultatele noastre sugerează că microbiomul şi ceasul circadian au evoluat pentru a lucra împreună pentru reglarea metabolismului”, au explicat cercetătorii.
Apoi, au comparat şoarecii fără HDAC3 cu şoarecii fără germeni. Au descoperit că ambele grupuri de şoareci au prezentat aceleaşi modificări plate, nonritmice histonice, ceea ce confirmă importanţa HDAC3 în ritmurile circadiene.
Fiecare celulă din corp are un ceas molecular ce guvernează procesele organismului. Studiul a arătat că HDAC3 se ataşează ceasulului celular pentru a asigura că absorbţia grăsimii este cea mai ridicată atunci când mamiferele sunt treze şi mănâncă.
"Această interacţiune de reglementare probabil nu a evoluat pentru a ne face mai obezi, dar în combinaţie cu dietele de astăzi bogate în calorii, apare obezitatea. De asemenea, rezultatele sugerează că întreruperea interacţiunilor dintre microbiotă şi ceasul biologic ne-ar putea face mai predispuşi să devenim obezi. Aceste întreruperi au loc frecvent în viaţa de zi cu zi atunci când luăm antibiotice, lucrăm în ture de noapte sau când călătorim internaţional. Dar descoeririle ar putea duce eventual la noi tratamente pentru obezitate şi posibil malnutriţie, prin alterarea bacteriilor intestinale”, a adăugat dr. Hooper.
