По оценкам, в кишечнике каждого человека обитает от 500 до 1000 видов бактерий, что, возможно, насчитывает 100 000 триллионов микроорганизмов. В новой статье, опубликованной 5 июля 2022 года в журнале Cell Reports, исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего использовали модели мышей, чтобы изучить, как диета и режим питания влияют на эти кишечные микробы, а также на здоровье хозяев, особенно с ожирением и сахарный диабет 2 типа.

И у мышей, и у мужчин подвздошная кишка является конечным отрезком тонкой кишки, соединяющимся со слепой кишкой, первой частью толстой кишки. В подвздошной кишке питательные вещества вытягиваются из разжиженной пищи; в слепой кишке, которая также знаменует собой начало толстой кишки, начинается процесс извлечения воды.

Оба процесса сложны, динамичны и находятся под сильным влиянием различных факторов, начиная от типов и времени потребления пищи и заканчивая микробными обитателями кишечника, чье присутствие и поведение определяют 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 в зависимости от времени суток », — сказал старший автор исследования Амир Зарринпар, доктор медицинских наук, доцент медицины в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего и гастроэнтеролога в Калифорнийском университете в Сан-Диего.

«Большинство исследователей получают снимки этой постоянно меняющейся среды, что затрудняет понимание того, что происходит в кишечнике. В этом исследовании мы пытаемся сделать несколько снимков в течение дня, почти как в кино, чтобы лучше понять, как пища и микробиом взаимодействуют, влияя на увеличение веса и диабет.

«И мы узнали, что циклические изменения в микробиоме кишечника очень важны для здоровья, поскольку они помогают с циркадными часами , а также с регулированием и контролем уровня глюкозы, холестерина и жирных кислот — и общего метаболического здоровья».

В своей последней работе Зарринпар и его коллеги дополнительно разъясняют влияние и взаимодействие этих факторов, особенно с точки зрения подвздошной кишки и ее уникальных функций, связанных с пищеварением и всасыванием. В частности, они рассмотрели, как вызванное диетой ожирение (DIO) и ограниченное по времени питание (TRF) изменяют состав микробиома подвздошной кишки и транскриптом (кодирующая белок часть генома организма) на моделях мышей.

Исследователи обнаружили, что в моделях мышей DIO и отсутствие TRF (мыши могли есть столько, сколько они хотели, когда хотели) приводили к нарушению ритмов кишечного микробиома и сигнальных путей, которые помогают модулировать кишечные часы. Другими словами, мыши стали жирными и нездоровыми.

«Интересно, что ограничение доступа к еде с помощью TRF действует не только за счет восстановления паттернов, затронутых нездоровым состоянием, но и за счет новых путей», — сказала первый автор Ана Каролина Дантас Мачадо, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Zarrinpar.

«Эти результаты подчеркивают влияние диеты и режимов питания, ограниченных по времени, на поддержание здорового микробиома кишечника, который, в свою очередь, модулирует циркадные ритмы, регулирующие метаболическое здоровье», — сказал Зарринпар. «Это очень сложные отношения между микробиомом и хозяином, причем первый помогает определить желудочно-кишечное функционирование и здоровье последнего».

Их работа, по словам авторов, может дать информацию для будущих исследований, в частности исследований того, как работает кишечник или как лекарства влияют на функцию кишечника в зависимости от состояния микробиома в определенное время или время суток.