A bélcsatornában élő mikrobáknak is megvan a maguk napi rutinja. A napjukat elkezdik a bélcsatorna egy bizonyos részén, néhány mikrométert odébb mennek, majd visszatérnek eredeti helyükre.
Egy új kutatás kiderítette, hogy ez a kicsi mozgás befolyásolja a gazdaszervezet napi – cirkadián – ritmusát, azzal hogy eltérő mikrobáknak (és azok anyagcsere-termékeinek) teszi ki a bél szövetét az idő múlásával. Ha megszakad ez az oszcilláló mozgás, az hatással van a gazdaszervezetre.
„Ez a kutatás arra vet fényt, hogy mennyire szorosan kapcsolódik egymáshoz az emlős szervezet és a benne élő mikrobák” – magyarázza Eran Elinay immunológus (Weizmann Institute of Science).
„Olyan szoros interakcióban vannak egymással, hogy nem lehet őket elválasztani egymástól.”
Három nagy felfedezést tettek a kutatók:
Az első: a mikrobák már említett vándorlása a bélcsatorna belső, felszíni rétegén éjjel-nappal, ami által a felszíni sejtek eltérő számú és eltérő fajú baktériumnak vannak kitéve a 24 óra folyamán.
A második: egy teljes nap alatt végbemenő változások a bél mikrobiomjában mély hatást gyakorolnak a gazdaszervezet fiziológiájára, sőt: olyan szövetekre is, amelyek a bélcsatornától távol vannak, például a májra, amelynek génkifejeződése egy ütemben változik a bélmikrobák ütemes ‘táncával’.
„Hogyha felborul a mikrobiom ritmusa, romlanak a májfunkciók, romlik a gyógyszerek lebontása és méregtelenítése.”
A harmadik: a gazdaszervezet cirkadián ritmusa szorosan függ a bélbaktériumok oszcilláló mozgásától. Egyes részeit a cirkadián ritmusnak a gazdaszervezet saját belső órájával képes fenntartani, de más elemei összeomlanak. A legmeglepőbb, hogy a gazdaszervezet olyan génjei, amelyek normálisan nem mutatják a belső órához való kötődést, beavatkoznak, amikor megszakad a mikrobák ritmusa.
Elinay előző kutatása kiderítette, hogy biológiai óránk együtt ketyeg mikrobáink biológiai órájával, és ha a kísérleti állat alvás-ébrenlét ritmusát és táplálkozásának idejét megváltoztatjuk, az változást idéz elő a bél mikrobiomjában is.
„A cirkadián ritmus alkalmazkodási mód a világosság és a sötétség váltakozásához – metabolikus változásokkal, a táplálkozás időzítésével.”
Az emberi egészségre két fontos szempontból is hatással van ez a kutatás: egyrészt a gyógyszerek lebontásának elősegítését illetően, a májban. Meg kell értenünk mikrobiomunk napi ritmusát, és ahhoz kell igazítani a gyógyszerek bevételét.
Másrészt, ha jobban megismerjük az összefüggéseket, talán segíthetünk az elhízás és a metabolikus szindróma problémáján, ami gyakrabban fordul elő olyan embereknél, akiknek a napi ritmusuk a munkabeosztásuk miatt gyakran meg van szakítva.
„Megtanultuk ebből a kutatásból, hogy igen szoros, kölcsönös kapcsolat van a mikrobiom és a gazdaszervezet között. Úgy kell, hogy gondoljunk rá, mint egy szuperorganizmusra, amelyet nem lehet szétválasztani. Ezt tekintetbe véve kell gondolnunk minden táplálékra és minden anyagra, amit elfogyasztunk” – mondta Eran Segal, a kutatótárs, aki komputerbiológus.