В последние годы растет консенсус в отношении того, что популяции микробов, живущие в нашем теле и на нем, действуют как дополнительный «орган», который оказывает широкомасштабное воздействие на наше здоровье. Кристоф Тайсс, студент-исследователь лаборатории доктора.
Эран Элинав из отдела иммунологии Института Вейцмана руководил этим исследованием ежедневных циклов кишечных бактерий. Работая вместе с Дэвидом Зиви в лаборатории профессора.
Эран Сигал из отдела компьютерных наук и прикладной математики и Мааян Леви из лаборатории Элинава обнаружили регулярный цикл день-ночь как в составе, так и в функциях определенных популяций кишечных бактерий у мышей. Несмотря на то, что кишечные микробы жили в полной темноте пищеварительной системы, они могли синхронизировать свою активность с циклами кормления мыши, координируя ежедневную микробную активность с таковой своего хозяина.
Имеет ли это открытие какое-либо медицинское значение??
Для дальнейшего исследования исследователи изучили мышей с нарушенной сменой часовых поясов, чьи дневные и ночные ритмы были изменены, подвергая их воздействию света и темноты с разными интервалами. Мыши с синдромом смены часовых поясов перестали есть регулярно, и это нарушало циклические ритмы их внутренних бактерий, что приводило к увеличению веса и высокому уровню сахара в крови. Чтобы проверить эти результаты, ученые перенесли бактерии от мышей с нарушенной сменой часовых поясов стерильным мышам; те, кто получил «микробы с нарушенной сменой часовых поясов», также прибавили в весе и у них развился высокий уровень сахара в крови.
Затем исследовательская группа обратилась к кишечным бактериям человека, выявив аналогичные ежедневные изменения в их микробных популяциях и функциях. Чтобы провести эксперимент по смене часовых поясов на людях, исследователи собрали образцы бактерий у двух человек, летевших из США в Израиль – один раз перед полетом, один раз в день после приземления, когда нарушение смены часовых поясов было на пике, и один раз через две недели, когда смены часовых поясов стерлись.
Затем исследователи имплантировали эти бактерии стерильным мышам. Мыши, получавшие бактерии людей с нарушенной сменой часовых поясов, продемонстрировали значительную прибавку в весе и высокий уровень сахара в крови, в то время как мыши, получившие бактерии до или после исчезновения смены часовых поясов, не показали. Эти результаты предполагают, что длительное нарушение биологических часов приводит к нарушению функции их бактерий, что, в свою очередь, может увеличивать риск таких распространенных состояний, как ожирение и дисбаланс уровня сахара в крови.
Сигал: «Способность наших кишечных бактерий координировать свои функции с нашими биологическими часами еще раз демонстрирует связи, которые связывают нас с нашей бактериальной популяцией, и тот факт, что нарушения этих связей могут иметь последствия для нашего здоровья."
Элинав: «Наш внутренний микробный ритм представляет собой новую терапевтическую цель, которая может быть использована в будущих исследованиях для нормализации микробиоты у людей, образ жизни которых включает частые изменения режима сна, надеясь снизить или даже предотвратить их риск развития ожирения и его осложнений."