В нашей пищеварительной системе живёт бурлящее сообщество триллионов бактерий, которые помогают расщеплять пищу, которую мы едим.
Эти микроскопические помощники вырабатывают различные соединения, в том числе жирные кислоты с короткой цепью, которые долгое время озадачивали учёных, пытавшихся понять их роль в здоровье человека.
Исследования показали, что две из этих жирных кислот, пропионовая и масляная, действуют как молекулярные посредники между нашим рационом, кишечными бактериями и самой упаковкой нашей ДНК.
Микробиологический метаболизм в нашем кишечнике преобразует пищевые волокна в эти жирные кислоты с короткой цепью, которые затем распространяются по всему организму, влияя на различные биологические процессы.
Хотя учёные знали об их общей пользе для здоровья, конкретные механизмы, с помощью которых они воздействуют на наши клетки, оставались до сих пор неясными.
Исследователи обнаружили, что пропионат и бутират напрямую влияют на то, как наша ДНК организована и доступна внутри клеток, особенно в контексте колоректального рака. Эти жирные кислоты действуют как молекулярные переключатели, прикрепляясь к особым белкам, называемым гистонами, которые упаковывают нашу ДНК, и в конечном итоге влияя на то, какие гены включаются или выключаются.
Обнаружена прямая связь между потреблением клетчатки и модуляцией функций генов, которая оказывает противораковое действие.
Если в рационе людей мало клетчатки, то их микробиом не получает должного питания и не может вырабатывать столько короткоцепочечных жирных кислот, сколько нужно. Это вредно для здоровья.
В нормальных клетках толстой кишки жирные кислоты помогают поддерживать здоровый уровень экспрессии генов. А вот в клетках колоректального рака они нарушают аномальные паттерны активации генов, которые помогают раковым клеткам развиваться. Это объясняет, почему потребление пищевых волокон снижает риск развития колоректального рака.
Чтобы подтвердить свои выводы ученые изучили эти механизмы на мышах, которых кормили пищей, обогащённой клетчаткой. Результаты показали схожие изменения гистонов в тканях кишечника животных, подтвердив, что выбор рациона действительно может влиять на то, как наши гены регулируются с помощью этих бактериальных метаболитов.
Пожалуй, самое удивительное в этом исследовании - то, как оно связывает воедино несколько аспектов биологии человека: диету, кишечные бактерии и регуляцию генов.
Пища, которую мы едим, питает не только нас, но и кишечные бактерии, которые затем вырабатывают соединения, способные напрямую влиять на экспрессию наших генов, что в конечном итоге сказывается на нашем здоровье.
Это исследование даёт ещё одну вескую причину придерживаться диеты, богатой клетчаткой. Полезные свойства пищевых волокон могут проявляться не только механически (например, помогая пище продвигаться по кишечнику), но и посредством сложных молекулярных механизмов, которые влияют на экспрессию генов.
Открываются новые возможности для разработки более целенаправленных методов лечения колоректального рака и других заболеваний, связанных с здоровьем кишечника.
Кто бы знал, что старая поговорка "человек есть то, что он ест", распространяется вплоть до того, как регулируются наши гены, а наши микроскопические кишечные обитатели выступают в роли молекулярных поваров.
Ещё интересное - Австрия: детей выгнали из детсада после возмущения родителями плакатом с голыми взрослыми
