Uno studio condotto nei topi ha dimostrato che i microrganismi intestinali influenzano i ritmi circadiani sincronizzando le oscillazioni nell’espressione dei geni correlati al trasporto di nutrienti e al metabolismo lipidico.
Secondo quanto emerso dai risultati della ricerca, pubblicata su Science, è stato identificato un meccanismo chiave attraverso il quale i microrganismi intestinali controllano il metabolismo dell’ospite; inoltre, sembra che un’alterazione del microbiota sia associata a un aumento del rischio di disturbi metabolici.
Nonostante sia noto che il ritmo circadiano – il processo che regola il ciclo sonno-veglia – è influenzato da molti fattori, incluso il microbiota intestinale, rimane da capire come agiscono i microrganismi intestinali e come regolano il metabolismo dei mammiferi.
Modifica dell’espressione genica
Poiché l’acetilazione degli istoni rappresenta un meccanismo chiave attraverso il quale i cicli circadiani generano oscillazioni nell’espressione dei geni metabolici, Zheng Kuang e i suoi colleghi del Southwestern Medical Center (Università del Texas) hanno iniziato a valutare l’influenza del microbiota intestinale sull’espressione dei geni circadiani dell’ospite attraverso modifiche a livello degli istoni.
Analizzando le cellule epiteliali dell’intestino tenue dei topi, i ricercatori hanno scoperto che alcuni batteri favoriscono l’espressione dell’enzima deacetilasi 3 (HDAC3), che causa oscillazioni giornaliere sincronizzate nell’espressione dei geni metabolici legati al trasporto di nutrienti e al metabolismo lipidico.
D’altro canto, topi germ-free (ovvero privi di qualunque microrganismo), non hanno mostrato lo stesso ritmo circadiano in termini di metabolismo.
Legame con l’obesità
Dai dati ottenuti è emerso che interrompere il ciclo circadiano della luce e l’espressione di HDAC3 peggiora l’obesità indotta dalla dieta. Inoltre, i topi privi del gene HDAC3 nell’epitelio intestinale sembrano essere protetti dall’obesità indotta dalla dieta, dall’intolleranza al glucosio e dal fegato grasso.
Anche se non è chiaro come il microbiota intestinale regoli HDAC3 nell’epitelio intestinale, i risultati suggeriscono che nell’uomo l’alterazione del “dialogo” tra l’orologio circadiano e il microbiota intestinale potrebbe favorire la disfunzione metabolica e l’obesità.
Traduzione dall’inglese a cura della redazione
