Alimentația limitată în timp restabilește ritmurile microbiene și îmbunătățește metabolismul

Un nou studiu realizat de cercetători de la University of California San Diego, publicat în revista Cell Host & Microbe, aduce dovezi că alimentația limitată în timp (time-restricted feeding, TRF) poate restabili ritmurile de activitate ale microbiomului intestinal și poate îmbunătăți sănătatea metabolică. Studiul oferă o perspectivă inovatoare asupra interacțiunii dintre microbiom, ritmul circadian și metabolism, utilizând tehnici avansate de analiză funcțională a bacteriilor intestinale.
Microbiomul intestinal este format din trilioane de bacterii și alte microorganisme care influențează digestia, imunitatea și homeostazia metabolică. Activitatea acestora urmează un ritm diurn bine sincronizat cu alimentația și ciclul somn-veghe. Totuși, dietele bogate în grăsimi și stilul de viață haotic perturbă aceste ritmuri microbiene, favorizând apariția unor tulburări precum obezitatea și diabetul.

Studiile anterioare au demonstrat că restricționarea orelor de alimentație, fără a reduce neapărat caloriile, poate îmbunătăți glicemia și compoziția corporală. Ce nu era clar până acum era cum influențează TRF activitatea bacteriilor intestinale și ce rol joacă aceste modificări în beneficiile metabolice observate.

Despre studiu

Pentru a înțelege impactul alimentației limitate în timp asupra funcțiilor microbiene, cercetătorii au utilizat metatranscriptomica – o metodă care măsoară expresia genelor bacteriene în timp real, la nivel de ARN. Au fost analizate trei grupuri de șoareci:

• Grupa 1: dietă bogată în grăsimi + alimentație limitată la 8 ore pe zi (TRF)
• Grupa 2: dietă bogată în grăsimi + acces permanent la hrană
• Grupa 3: dietă standard cu acces liber la hrană (control)

Rezultate

TRF protejează metabolismul chiar și în contextul unei diete bogate în grăsimi

După 8 săptămâni, șoarecii din grupul TRF au prezentat:

• Niveluri mai bune ale glicemiei și insulinei
• Compoziție corporală îmbunătățită (mai puțină grăsime, mai multă masă slabă)
• Sensibilitate crescută la insulină, în ciuda consumului aceluiași tip de hrană

Metatranscriptomica evidențiază ritmuri funcționale microbiene induse de TRF

Doar prin analiza expresiei genelor la nivel de ARN (și nu prin metode tradiționale de metagenomică), cercetătorii au putut detecta:

• Fluctuații zilnice ale activității microbiene corelate cu momentul alimentației
• Restaurarea parțială a ritmurilor diurne ale microbiomului, perturbate de dieta bogată în grăsimi
• Expresia temporară a genelor implicate în metabolismul carbohidraților și al lipidelor

Aceste ritmuri nu erau detectabile prin metode standard care măsoară doar compoziția microbiană, nu activitatea sa funcțională.

Identificarea unei enzime-cheie: hidrolază de sare biliară (HSB)

Analiza a scos în evidență o enzimă specifică – hidrolază de sare biliară (HSB) – exprimată în mod ritmic în intestinul șoarecilor supuși TRF. Enzima, produsă de o bacterie numită Dubosiella newyorkensis, este implicată în digestia grăsimilor și în reglarea glicemiei.

Pe baza acestor date, cercetătorii au:

• Izolat gena bsh de la D. newyorkensis
• Inginerizat un tip de E. coli non-patogen pentru a exprima versiuni ale genei bsh
• Administrat aceste bacterii modificate la șoareci

Rezultatul? Doar bacteriile care exprimau versiunea activă a bsh din D. newyorkensis au dus la:

• Control mai bun al glicemiei
• Niveluri mai scăzute de insulină
• Reducerea masei grase
• Creșterea masei slabe (mușchi)

Importanța metatranscriptomicii și implicații terapeutice

Acest studiu este printre primele care demonstrează că ritmurile funcționale microbiene pot fi manipulate prin alimentație și inginerie bacteriană, cu efecte directe asupra sănătății metabolice. Mai mult, el evidențiază că momentul în care microbii sunt activi este la fel de important ca tipul de bacterii prezente.

„Metatranscriptomica ne oferă o imagine dinamică a ceea ce fac bacteriile în funcție de momentul zilei – o informație esențială care lipsește în studiile clasice”, a explicat dr. Stephany Flores Ramos, autor principal al studiului.

Pașii următori

Cercetătorii intenționează să testeze bacteriile modificate pe modele de șoareci obezi sau diabetici, pentru a vedea dacă efectele observate se mențin în condiții de boală. De asemenea, se analizează și alte gene microbiene care ar putea fi implicate în beneficiile metabolice ale TRF, cu scopul de a dezvolta o gamă mai largă de bacterii terapeutice personalizate.

Concluzii

Acest studiu aduce dovezi puternice că restabilirea ritmurilor microbiene prin alimentație limitată în timp poate avea un impact profund asupra metabolismului gazdei, chiar și în contextul unei diete nesănătoase. În plus, identificarea unor funcții bacteriene specifice, precum enzima HSB, deschide calea către terapii probiotice personalizate, care ar putea revoluționa tratamentul obezității și al diabetului. Astfel, nu doar ceea ce mâncăm contează, ci și când și cum interacționează alimentele cu ecosistemul nostru intestinal.