В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, ученые из Университета Висконсин-Мэдисон (University of Wisconsin-Madison) обнаружили, что микроорганизмы в кишечнике впадающих в спячку животных помогают перерабатывать питательные вещества, поддерживая мышцы зимой.
Новизна исследования
Чтобы пережить долгую зиму без еды, впадающие в спячку животные, такие как белки, могут замедлить свой метаболизм на 99%, но им по-прежнему нужны важные питательные вещества, такие как белки, для поддержания мышц во время спячки.
Какую роль играет мочевина?
Один из источников азота, жизненно важного строительного блока для аминокислот и белков, накапливается в организме всех животных (включая человека) в виде мочевины, компонента мочи. Мочевина, попадающая в пищеварительный тракт белок, может расщепляться некоторыми кишечными микроорганизмами, которым также нужен азот для собственных белков.
Исследователи вводили мочевину, приготовленную из отслеживаемых изотопов углерода и азота, в кровь белок в 3 этапа — в активные летние дни, в начале зимней спячки и в конце зимы. Некоторым белкам также вводили антибиотики, чтобы уничтожить большинство микроорганизмов в их кишечнике. Как и предполагалось, азот, содержащий изотопы, выделялся некоторыми кишечными микроорганизмами, которые разлагали введенную мочевину.
Микроорганизмы помогают впадающим в спячку животным перерабатывать питательные вещества, поддерживая мышцы зимой
Исследователи наблюдали 2 различия, которые поддерживают этот микробный путь. У белок, кишечные микроорганизмы которых были в значительной степени истощены антибиотиками, отслеживалось гораздо меньше азота в печени и мышцах. И когда исследователи секвенировали геномы микроорганизмов, обнаруженных в кишечнике белок, они обнаружили, что по мере затягивания зимней спячки увеличивалось присутствие генов, связанных с выработкой фермента под названием уреаза. Уреаза не вырабатывается животными. Только микроорганизмы, экспрессирующие уреазу, способны расщеплять молекулу мочевины и высвобождать азот.
Практическая значимость работы
Открытие поможет людям с атрофией мышц и даже астронавтам в длительных космических путешествиях.
Авторы другого исследования утверждают, что диета влияет на работу иммунной системы через кишечные микроорганизмы.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
