Αλλαγές στον κιρκάδιο ρυθμό, μπορεί να οδηγήσουν σε μεταβολές του μικροβιώματος και της ανταπόκρισης στη διατροφή

Ερευνητές δείχνουν σε μια νέα μελέτη η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση American Journal of Obstetrics and Gynecology, ότι η αλλαγή του κιρκάδιου ρυθμού στο ήπαρ ποντικιών, μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο το σώμα ανταποκρίνεται στη διατροφή, όπως επίσης και την κοινότητα των μικροβίων που κατοικούν στην πεπτική οδό.

Στη νέα τους μελέτη, οι ερευνητές δείχνουν για πρώτη φορά ότι ένα γονίδιο ήπατος στα ποντίκια, έχει την ικανότητα να συνδέει το κιρκαδικό σύστημα, το μικροβίωμα και τον μεταβολισμό έπειτα από διατροφικούς περιορισμούς.

“Οι οργανισμοί μπορούν να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο το σώμα τους επεξεργάζεται τα τρόφιμα με διαφορετικούς τρόπους”, αναφέρουν οι ερευνητές στη μελέτη τους. “Στη μελέτη μας, μελετήσαμε δύο από αυτές τις στρατηγικές. Η μια περιλαμβάνει το κιρκάδιο ρυθμό, τον εσωτερικό μηχανισμό που βοηθάει στο συγχρονισμό σωματικών δραστηριοτήτων όπως ο ύπνος ή πότε θα φάμε, ενώ η άλλη αφορά το μικροβίωμα, την κοινότητα των μικροβίων που ζουν στο σώμα μας”.

Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι, ανεξάρτητα, ο κιρκάδιος ρυθμός και το μικροβίωμα μπορεί να επηρεάσουν τον μεταβολισμό. Σε αυτή τη μελέτη οι ερευνητές διερεύνησαν εάν η αλλαγή του κιρκάδιου ρυθμού θα επηρέαζε το μικροβίωμα.

Για να ερευνήσουν τη σχέση μεταξύ του κιρκάδιου ρυθμού και του μικροβιώματος, οι ερευνητές τροποποίησαν γενετικά ποντίκια έτσι ώστε να στερούνται μόνο στο ήπαρ ένα γονίδιο που εμπλέκεται στον κιρκάδιο ρυθμό, το γονίδιο Npas2. Στη συνέχεια προσδιόρισαν την επίδραση της έλλειψης του γονιδίου με τη χρήση μιας παραδοσιακής δοκιμή για τα κιρκάδια γονίδια.

Στη δοκιμασία, που ονομάζεται περιορισμένη σίτιση, οι ώρες κανονικής σίτισης διαταράχθηκαν. Αντί να έχουν πρόσβαση σε απεριόριστες ποσότητες τροφής για 12 ώρες τη νύχτα (κανονικός χρόνος σίτισης για ποντίκια), τα ποντίκια είχαν πρόσβαση σε τρόφιμα για τέσσερις ώρες κατά τη διάρκεια της ημέρας.

Δύο ομάδες ποντικών πέρασαν τη δοκιμή περιορισμένης σίτισης για 17 ημέρες, ποντίκια που δεν είχαν το γονίδιο Npas2 και φυσιολογικά ποντίκια. Πριν, κατά και μετά τη δοκιμή, οι ερευνητές έλαβαν δείγματα κοπράνων όπου προσδιόρισαν τον τύπο μικροβίων που υπήρχαν και μέτρησαν πόση τροφή τα ζώα έτρωγαν και πόσο ζύγιζαν.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η αλλαγή του κιρκάδιου ρυθμού στο ήπαρ, έχει ως αποτέλεσμα αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου. Τα ποντίκια που δεν είχαν το γονίδιο Npas2 είχαν μικροβιακές κοινότητες στα κόπρανα τους που ήταν διαφορετικές από αυτές των φυσιολογικών ποντικών.

Επιπλέον, παρόλο που και οι δύο ομάδες ποντικών έφαγαν περίπου την ίδια ποσότητα τροφικά ισορροπημένης τροφής και είχαν απώλεια βάρους κατά τη διάρκεια της δοκιμής περιορισμένης σίτισης, τα ποντίκια που δεν είχαν το γονίδιο Nasp2 έχασαν λιγότερο βάρος από τα κανονικά ποντίκια.

“Η έλλειψη ενός γονιδίου στο ήπαρ το οποίο ελέγχει το κιρκάδιο ρυθμό ήταν αρκετό όχι μόνο να αλλάξει την ανθεκτικότητα αυτών των αρσενικών ποντικών στην απώλεια βάρους κατά τη διάρκεια της περιορισμένης σίτισης, αλλά και να αλλάξει το μικροβίωμα του εντέρου”, αναφέρουν επίσης οι ερευνητές στη μελέτη τους.

“Αυτή είναι η πρώτη επιστημονική μηχανιστική μελέτη που δείχνει σαφείς ενδείξεις για μια πολύπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ του κιρκάδιου ρυθμού του ξενιστή, του μικροβιώματος και του μεταβολισμού του ξενιστή όταν βρίσκεται υπό δίαιτα”.

“Τα ευρήματα της μελέτης έχουν πιθανές στην ιατρική. Εικάζουμε ότι α ευρήματά μας μπορούν να οδηγήσουν σε λύσεις για άτομα που είναι ανθεκτικά στην απώλεια βάρους με περιορισμένη διατροφή, καθώς και για την αντίθετη κατάσταση”.

“Εάν χειριστούμε το μικροβίωμα, θα μπορούσαμε να δούμε μικρότερη ή μεγαλύτερη απώλεια βάρους αλλάζοντας μόνο το χρόνο της σίτισης. Τα ευρήματα της μελέτη μας, θα μπορούσαν επίσης να εφαρμοστούν σε περιπτώσεις όπου δεν θέλουμε να δούμε απώλεια βάρους, όπως οι ασθενείς με καρκίνο που λαμβάνουν χημειοθεραπεία, ή όπου τα μοτίβα ύπνου στην καθημερινή ζωή αποσυγχρονίζονται”.

Οι ερευνητές πιστεύουν περαιτέρω ότι τα ευρήματά τους μπορεί να οδηγήσουν σε περισσότερες μελέτες που στοχεύουν στην καλύτερη κατανόηση των περίπλοκων αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μεγάλων διαταραχών του κιρκάδιου ρυθμού, τόσο για τη μητέρα όσο και για το παιδί κατά τη διάρκεια της νεογνικής ζωής (όταν τα νεογνά μαθαίνουν ακόμη την ημέρα από τη νύχτα), του μικροβιώματος και του μεταβολισμού της μητέρας.

Παραπομπές

Derek S. O’Neil et al. Conditional postnatal deletion of the neonatal murine hepatic circadian gene,Npas2 , alters the gut microbiome following restricted feeding. American Journal of Obstetrics and Gynecology (2017). DOI: 10.1016/j.ajog.2017.03.024

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *