Путешествия в дальние страны, работа в ночную смену, кишечная микробиота, ожирение и сахарный диабет. Есть ли связь?
Циркадный ритм – это волнообразное изменение биологических процессов организма в соответствии с суточным световым циклом. Циркадные ритмы млекопитающих регулируются с помощью серотонина, мелатонина и норадреналина, образующихся в головном мозге, которые координируют активность «часовых» генов тела человека, регулирующих биохимические процессы в зависимости от времени суток.
Установлено, что композиция кишечной микробиоты также имеет суточные колебания, то есть волнообразно изменяется в зависимости от времени суток. В двух независимых исследованиях было обнаружено, что у человека данным колебаниям подвергаются 10% постоянного состава микробиоты ЖКТ.
Естественные колебания микробиоты кишечника могут сбиваться вследствие нарушения активации «часовых» генов при фазовых сдвигах в цикле свет-темнота (путешествия в дальние страны или работа в ночную смену), а также при нестабильном режиме питания. Это может приводить к изменению обмена веществ и увеличению предрасположенности к ряду заболеваний.
Например, у людей, работающих в ночную смену постепенно, год за годом, увеличивается риск развития сахарного диабета 2 типа, а частые длительные перелеты могут увеличить риск развития ожирения и преддиабета (нарушения толерантности к глюкозе). В исследовании с участием людей с помощью секвенирования бактериальной 16sРНК в кале было обнаружено увеличение числа бактерий типа Firmicutes и уменьшение числа бактерий типа Bacteroidetes на следующий день после поездки со смещением часового пояса. Восстановление прежнего состава микробиоты происходило в течение 2 недель. Микробиоту участников исследования до и после поездки пересадили стерильным мышам. Оказалось, что у тех мышей, которым была пересажена измененная после смены часового пояса микробиота, значительно увеличился набор веса и уровень глюкозы в крови по сравнению с мышами, которым была пересажена неизмененная микробиота.
Уменьшение разнообразия бактерий, подверженных естественным суточным колебаниям, может быть также следствием изменения состава и ритма питания. В исследованиях у мышей высокое содержание жира и быстрых углеводов в рационе приводило к более частому приему пищи, причем как в ночное, так и в дневное время. В результате наблюдалось нарушение естественных суточных колебаний состава кишечной микробиоты.
Труш Елизавета Александровна