Микробиота кишечника влияет на метаболизм человека с использованием механизмов суточных ритмов

Распространение случаев метаболических нарушений, ведущих к появлению избыточного веса, является сегодня общей проблемой развитых стран. Одной из причин развития таких заболеваний являются изменения микробиоты кишечника, которая, как было выяснено, имеет большое значение для нормальной регуляции метаболизма человека. С другой стороны, многие метаболические пути зависят от циркадных ритмов и по-разному работают в разное время суток. Это необходимо для оптимизации получения и расхода энергии в течение дня. Оказалось, что микробиота и биологические часы могут быть связаны между собой.

Микробиота кишечника оказывает существенное влияние на энергетический метаболизм и накопление жиров, но механизмы этого воздействия ещё до конца не изучены. Недавно было установлено, что в реализации одного из них участвует регулятор циркадных ритмов, NFIL3. В течение дня содержание этой молекулы в эпителии кишечника колеблется, и амплитуда этих колебаний зависит, в том числе и от состояния микробиоты. От содержания NFIL3, в свою очередь, зависит интенсивность абсорбции липидов и прохождения их через стенку кишечника. При высокой экспрессии NFIL3 липиды поступают в организм, а не выводятся из него неусвоенными.

В присутствии нормальной микробиоты кишечника активность синтеза NFIL3 в клетках эпителия повышается. Такой эффект достигается не прямым воздействием бактерий на клетки эпителия, а влиянием микроорганизмов на дендритные клетки, которые активируют выделение цитокинов лимфоидными клетками, присутствующими в кишечнике. Это происходит не из-за воздействия каких-либо специфических микроорганизмов, а в ответ на присутствие белков бактериальных жгутиков и компонентов клеточных стенок бактерий, липополисахаридов.

воздействие микробиоты на метаболизм человека

Данные о влиянии циркадных ритмов на метаболизм объясняют, почему у людей, часто совершающих дальние командировки в другие часовые пояса или работающих по ночам, чаще развиваются метаболические заболевания, диабет и заболевания сердца. С другой стороны, исследования взаимодействия микробиоты кишечника с регуляторами циркадных ритмов и метаболизма в организме человека могут помочь разработать новые подходы к лечению метаболических нарушений.

Wang Y, Kuang Z, Yu X et al. The intestinal microbiota regulates body composition through NFIL3 and the circadian clock. Science. 2017. 357(6354):912-916.

Все новости

ФБУН НИИ эпидемиологии
и микробиологии имени Пастера
Отдел новых технологий