Los investigadores de UT Southwestern han descubierto nuevas pistas sobre cómo las bacterias intestinales y el reloj circadiano del cuerpo trabajan juntos para promover la acumulación de grasa corporal.
En un estudio con ratones que algún día podría conducir a nuevas estrategias para combatir la obesidad, los científicos descubrieron que las bacterias intestinales, o microbioma, regulan la absorción y el almacenamiento de lípidos grasas pirateando y cambiando la función de los relojes circadianos en las células.que bordean el intestino.
"Estos hallazgos indican un mecanismo por el cual la microbiota intestinal regula la composición corporal y establece el factor de transcripción circadiano NFIL3 como el vínculo molecular esencial entre la microbiota, el reloj circadiano y el metabolismo del huésped", dijo la Dra. Lora Hooper, presidenta de inmunologíay autor principal del estudio publicado el 1 de septiembre en ciencia . El Dr. Hooper, profesor de inmunología y microbiología, también tiene una cita en el Centro de Genética de Defensa del Huésped y es investigador del Instituto Médico Howard Hughes.
"El intestino humano está repleto de billones de bacterias que nos ayudan a digerir nuestros alimentos, nos protegen de infecciones y producen ciertas vitaminas. Existe evidencia acumulada de que ciertas bacterias que viven en nuestro intestino pueden predisponernos a aumentar de peso, especialmente cuandoconsumimos una dieta alta en grasas y azúcar 'al estilo occidental' ", dijo el autor principal Yuhao Wang, estudiante de posgrado en el laboratorio Hooper.
El microbioma se considera un factor ambiental que afecta la recolección de energía y la acumulación de grasa corporal almacenamiento de energía en los mamíferos, dijo el Dr. Hooper, y agregó que se sabe poco sobre los mecanismos que controlan la relación entre el microbioma y la composición corporal.Durante mucho tiempo ha mantenido una colonia de ratones libres de gérmenes, criados en un ambiente estéril, que carecen de microbiomas. Esos ratones proporcionaron una pista.
"A los ratones que carecen de microbioma les va mucho mejor con una dieta alta en grasas al estilo occidental que los ratones portadores de bacterias", dijo.
Muchas de las vías metabólicas del cuerpo están sincronizadas con los ciclos día-noche a través del reloj circadiano. En los mamíferos, el reloj circadiano es una colección de factores de transcripción presentes en cada célula que impulsan oscilaciones rítmicas de 24 horas en la expresión de genes quegobiernan procesos corporales como el metabolismo.
En sus experimentos, los investigadores compararon ratones libres de gérmenes y ratones criados de forma convencional y también estudiaron ratones knockout genéticamente incapaces de producir NFIL3 en las células que recubren los intestinos.
Entonces, ¿cómo exactamente el microbioma intestinal "habla" con el revestimiento intestinal para regular la absorción y el almacenamiento de grasa a través de NFIL3? Cuando los investigadores estudiaron esta pregunta, dijo el Dr. Hooper, descubrieron un giro interesante, al descubrir que el microbioma intestinal regula los lípidoscaptación pirateando los relojes circadianos que están presentes en las células que recubren el intestino.
La piratería afecta la amplitud, o robustez, de cómo se expresan los genes que impulsan el ciclo de captación y almacenamiento de lípidos. Los ratones libres de gérmenes que carecen de un microbioma tienen, por lo tanto, una producción de NFIL3 inferior a la media, lo que significa que absorben y almacenan menoslípidos y, por lo tanto, permanecer magro, incluso con una dieta alta en grasas, explicaron los científicos.
Los relojes circadianos del cuerpo detectan los ciclos del día y la noche, que están estrechamente relacionados con los tiempos de alimentación, y encienden y apagan la maquinaria metabólica del cuerpo según sea necesario. Aunque las células intestinales no están directamente expuestas a la luz, sus relojes circadianoscapturan señales de luz de los sistemas visual y nervioso y las utilizan para regular la expresión génica. El reloj circadiano del intestino ayuda a regular la expresión de NFIL3 y, por lo tanto, la maquinaria metabólica de los lípidos controlada por NFIL3 en el revestimiento intestinal.
"Entonces, lo que tiene es un sistema realmente fascinante en el que entran dos señales del entorno, el microbioma y los cambios de luz día-noche, y convergen en el revestimiento del intestino para regular la cantidad de lípidos que absorbe de su cuerpo.dieta y almacenar como grasa ", dijo la Dra. Hooper, Directora del Centro Walter M. y Helen D. Bader de Investigación sobre Artritis y Enfermedades Autoinmunes. También tiene la Cátedra Distinguida de Inmunología Jonathan W. Uhr, MD y es unaCain y Jeffrey A. Marcus Scholar in Medical Research, en honor al Dr. Bill S. Vowell.
"Nuestro trabajo proporciona una comprensión más profunda de cómo la microbiota intestinal interactúa con el reloj circadiano y cómo esta interacción afecta el metabolismo", continuó el Dr. Hooper. "También podría ayudar a explicar por qué las personas que trabajan en el turno de noche o viajan al extranjerocon frecuencia, lo que altera sus relojes circadianos, tienen tasas más altas de enfermedades metabólicas como la obesidad, la diabetes y las enfermedades cardiovasculares ".
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Materiales proporcionado por UT Southwestern Medical Center . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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