Наш кишечник живет в нормальном режиме. И если лично вы режима не придерживаетесь, то у вас с кишечником на этой почве может быть конфликт.
За отслеживание времени в кишечнике отвечают иммунные клетки ILC3. Заодно они поддерживают барьер между триллионами наших внутренних бактерий и клетками, составляющими сам кишечник. Они также вырабатывают иммунные молекулы, которые в норме борются с болезнетворными микробами, но не реагируют на безвредные микробы и частицы пищи.
Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета изучали клетки ILC3 в течение многих лет, и в какой-то момент обнаружили, что в них высоко активны белки, кодируемые так называемыми генными часами (генами, отвечающими за биоритмы).
Ученые задались вопросом, могут ли эти иммунные клетки связывать циркадные ритмы с иммунной системой кишечника, и если да, то как именно это происходит?
«Становится все более очевидным, что сбои циркадных ритмов, столь распространенные в современной жизни, — сменная работа, смены часовых поясов, хроническое недосыпание — оказывают вредное влияние на здоровье людей, но мы до сих пор точно не знаем, почему нарушения сна вызывают эти проблемы», — говорит старший автор исследования, доктор медицины, Марко Колонна.
Изучая клетки ILC3, взятые из кишечника мыши с шестичасовыми интервалами, исследователи обнаружили, что активность часовых генов изменялась предсказуемым образом в течение дня, и что активность производства иммунных молекул определялась как раз-таки с помощью «часовых генов».
Когда мышей кормили в режиме, имитирующем посменный график (восьмичасовое изменение цикла свет-темнота каждые два дня) клетки ILC3 перестали нормально функционировать. Они вырабатывали низкий уровень иммунных молекул, вяло отвечая на инфекции.
Кроме того, когда мыши были генетически модифицированы с нехваткой часового белка REV-ERB альфа, у животных в принципе не синтезировалось нормальное количество клеток ILC3.
«Судя по всему, клетки ILC3 настроены на циркадные ритмы с тем, чтобы предвидеть, когда в организм поступит пища, и опасные бактерии, случайно потребленные с едой, могут проникнуть в кишечник», — поясняет Марко Колонна, — «Если мы едим когда попало, наш кишечник далеко не всегда оказывается готов к встрече с инфекцией».
Используя мышей с отсутствующим «часовым белком», а также здоровых мышей, исследователи изучили эффект заражения бактерией Clostridium difficile, вызывающей сильную диарею у людей. Мыши без часового белка не смогли обеспечить эффективную защиту: их клетки ILC3 продуцировали меньше защитных молекул, и бактерии [1] оккупировали их тела.
«Равновесие кишечника нарушается при несоблюдении режима», — комментирует Кьянли Ван, соавтор исследования, — «Клетки ILC3 настолько важны для соблюдения баланса, что теоретически мы в состоянии противостоять некоторым кишечным нарушениям, лишь направляя тактовые гены в клетках ILC3».
«Обнаруживаемая актуальность циркадного регулирования здоровья кишечника, вероятно, повлияет на медицинскую и больничную практику», — говорит Колонна. «Я думаю, что в дальнейшем мы должны будем принимать во внимание биоритмы клеток кишечника при выборе оптимальных сроков для пищевых и фармакологических вмешательств».