Чем опасен джетлаг у бактерий

06.06.2012 Наука и жизнь

Кишечные бактерии-симбионты ощущают нарушения биологических ритмов хозяина, и смогут наградить его за это избыточным весом и диабетом.

Жизнь на Земле с покон веков подстраивалась под ночи и регулярную смену дня, и потому у подавляющего большинства живых организмов, от самых несложных до самых сложных, имеется так именуемые циркадные, либо суточные ритмы. Эти ритмы складываются из регулярных трансформаций в активности генов, химических, физиологических и поведенческих реакциях. Особые биологические часы сверяют общее состояние здоровья со временем дней, и, в то время, когда сутки сменяет ночь, как раз биологические часы дают команду одним генам замолчать, а вторым, напротив, начать трудиться.

Бактерии на стенке кишечника мыши. (Фото Weizmann Institute of Science.) Бактерии рода Clostridia, простые жители пищеварительной совокупности. (Фото Argonne National Laboratory / Flickr.com.)‹ ›

Человек легко может пойти против собственного дневного ритма, для этого достаточно поздно ложиться и поздно подниматься, либо же по большому счету вести ночной образ судьбы.Чем опасен джетлаг у бактерий Но регулярное «неповиновение» биологическим часам имеет собственную цену – считается, что так возможно взять самый широкий спектр заболеваний, от нервных расстройств до диабета с ожирением.

Потому, что мозг деятельно регулирует обмен веществ, а состояние самого мозга зависит от бодрствования периодов и чередования сна, то можно понять, как расстроенный график сна воздействует на работу и обмен веществ пищеварительной совокупности. Но мы перевариваем пищу не сами по себе, а посредством симбиотических бактерий. Может ли расстроенный циркадный ритм оказывать влияние на их жизнедеятельность?

Вправду, у большинства людей с болезнями, спровоцированными нарушением биологических ритмов, обнаруживали различные странности и в пищеварительной микрофлоре. Исследователи из Университета Вейцмана (Израиль) под управлением Эрана Элинава (Eran Elinav) решили подробнее изучить связь между желудочно-циркадными ритмами и кишечной микрофлорой её хозяина.

Для начала они проанализировали, что за бактерии обитают в пищеварительной совокупности у мышей, живущих в обычном дневном цикле – для этого образцы микрофлоры собирали ночь и день каждые 6 часов. Оказалось, что микробы-симбионты, бесплатно что находятся в темноте кишечника, по-различному трудятся в течении 24 часов. Ночью (в то время, когда сами мыши самый активны) бактерии занимались расщеплением питательных веществ, ремонтировали собственную ДНК и энергично росли и размножались.

Днём (в то время, когда мыши дремали) микробы делали текущие внутриклеточные работы: уничтожали токсины, обрабатывали внешние химические сигналы и строили дополнительные жгутики, помогающие им передвигаться. Помимо этого, в зависимости от времени дней изменялся и видовой состав микрофлоры.

Но, в случае если у мышей был мутирован один из генов, определяющих работу биологических часов, то и бактерии прекратили реагировать на ночи и смену дня. Трансформации в активности и в составе популяции микрофлоры делались хаотическими, неупорядоченными. В случае если же бактерий от мутантных мышей пересаживали простым, у которых с биологическими часами всё было в порядке, то и к бактериям возвращалось «чувство времени дней».

Но как микрофлора может ощущать время суток из глубин хозяйского кишечника? Знаком возможно приём пищи: так как все животные питаются в определённое время суток. Человек, к примеру, как и другие дневные животные, в норме ест днём, что до мышей, то они, как ночные животные, едят по ночам. Вправду, в случае если обычных мышей в опыте кормили днём, то видовой состав и активность их микрофлоры изменялись, пробуя подстроиться под новый график.

Помимо этого, у животных с нарушенным суточным ритмом развивалось ожирение и оказались первые показатели диабета второго типа.

Эти результаты частично подтвердились в маленьком опыте на людях. Авторы работы сравнили состояние микрофлоры у двух человек, живущих по обычному дневному расписанию, и двух человек, прилетевших из америки в Израиль и потому испытывающих сильнейший джетлаг (либо синдром смены часового пояса). Перелёт, как выяснилось, не прошёл для кишечных бактерий бесследно, в них обнаружились те же трансформации, что и в микрофлоре мышей с мутантным геном дневного цикла.

Состояние желудочно-кишечных микробов у добровольцев с джетлагом было похоже на то, что происходит с микрофлорой у больных ожирением и диабетом. Но, когда человек привыкал к новому часовому поясу, в норму приходили и его бактерии. В случае если же бактерии из кишечника людей, совершивших перелёт, пересаживали здоровым мышам, то животные начинали набирать вес, у них возрастал уровень сахара в крови и возрастала часть жировой ткани.

Экспериментальные результаты размещены в издании не , кратко о них пишет портал ScienceNOW.

Другими словами, как видим, кроме того короткое нарушение привычного дневного ритма ведет к плохим трансформациям в желудочно-кишечной микрофлоре, что уж сказать про тех, кто по долгу работы должен трудиться в ночную смену. Но, как обстоят дела у людей, возможно будет со всей уверенностью сообщить лишь по окончании дополнительных изучений и с значительно солидным числом добровольцев.

Общение на уровне биологических часов между различными организмами, в действительности, не такая уж новость. Годом ранее зоологи из Университета Висконсина в Мэдисоне (США) разместили статью, в которой говорили, как симбиотические светящиеся бактерии головоногих моллюсков делают у собственных хозяев роль часовщиков – активность генов дневного ритма у некоторых кальмаров, как выяснилось, подчиняется сигналам бактерий, живущих в биолюминесцентных органах. Но при кишечной микрофлоры, по всей видимости, речь заходит о намного более глубоком сотрудничестве суточных ритмов между хозяином и симбионтом, от которого зависит благополучие обеих сторон.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

Чем опасна гроза. Утро с Губернией. 18/07/2017. GuberniaTV


Похожие статьи, которые вам понравятся: