แบคทีเรียประมาณ 500 ถึง 1,000 สายพันธุ์อาศัยอยู่ในลำไส้ของแต่ละคน บางทีอาจมีจุลินทรีย์จำนวน 100,000 ล้านล้านตัว ในบทความฉบับใหม่ที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 5 กรกฎาคม พ.ศ. 2565 ในCell Reports นักวิจัยจาก University of California San Diego School of Medicine ใช้แบบจำลองเมาส์เพื่อสำรวจว่ารูปแบบการรับประทานอาหารและการให้อาหารส่งผลต่อจุลินทรีย์ในลำไส้เหล่านี้อย่างไร และสุขภาพของเจ้าภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับโรคอ้วนและ เบาหวานชนิดที่ 2
ในหนูและผู้ชาย ลำไส้เล็กส่วนปลายเป็นส่วนสุดท้ายของลำไส้เล็กที่เชื่อมต่อกับลำไส้ใหญ่ส่วนต้นซึ่งเป็นส่วนแรกของลำไส้ใหญ่ ในลำไส้เล็กส่วนต้น สารอาหารจะถูกดึงออกมาจากอาหารเหลว ในลำไส้ใหญ่ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของลำไส้ใหญ่กระบวนการสกัดน้ำเริ่มต้นขึ้น
กระบวนการทั้งสองมีความซับซ้อน มีพลัง และได้รับอิทธิพลอย่างลึกซึ้งจากปัจจัยต่างๆ ตั้งแต่ประเภทของอาหารที่บริโภคและเมื่อใด ไปจนถึงจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ ซึ่งการมีอยู่และพฤติกรรมช่วยกำหนดระบบย่อยอาหาร การดูดซึมสารอาหาร การสังเคราะห์วิตามิน และการพัฒนาระบบภูมิคุ้มกัน
“สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักว่า microbiome ในลำไส้มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับสิ่งที่เรากิน แต่ยังขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของวันด้วย” Amir Zarrinpar ผู้เขียนการศึกษาอาวุโส ปริญญาเอก ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านการแพทย์ที่ UC กล่าว โรงเรียนแพทย์ซานดิเอโกและแพทย์ระบบทางเดินอาหารที่ UC San Diego Health
“นักวิจัยส่วนใหญ่ได้รับภาพรวมของสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ซึ่งทำให้เข้าใจได้ยากว่าเกิดอะไรขึ้นในลำไส้ จากการศึกษานี้ เรากำลังพยายามจับภาพหลายภาพตลอดทั้งวัน ซึ่งเกือบจะเหมือนกับภาพยนตร์ เพื่อทำความเข้าใจว่าอาหารและไมโครไบโอมมีปฏิกิริยาต่อการเพิ่มน้ำหนักและโรคเบาหวานอย่างไร
“และสิ่งที่เราได้เรียนรู้ก็คือการเปลี่ยนแปลงของวัฏจักรในไมโครไบโอมในลำไส้มีความสำคัญต่อสุขภาพมาก เนื่องจากมันช่วยเรื่องนาฬิกาชีวิต และด้วยการควบคุมและการควบคุมกลูโคส คอเลสเตอรอล และกรดไขมัน และสุขภาพการเผาผลาญโดยรวม”
ในงานล่าสุดของพวกเขา Zarrinpar และเพื่อนร่วมงานได้อธิบายเพิ่มเติมถึงผลกระทบและการมีส่วนร่วมของปัจจัยเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของลำไส้เล็กส่วนต้นและหน้าที่เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการย่อยอาหารและการดูดซึม โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขามองว่าโรคอ้วนที่เกิดจากอาหาร (DIO) และการให้อาหารที่จำกัดเวลา (TRF) เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของไมโครไบโอมในลำไส้เล็กและทรานสคริปต์ (ส่วนการเข้ารหัสโปรตีนของจีโนมของสิ่งมีชีวิต) ในแบบจำลองเมาส์อย่างไร
นักวิจัยพบว่าในรูปแบบเมาส์ DIO และการขาด TRF (หนูสามารถกินได้มากเท่าที่พวกเขาต้องการเมื่อใดก็ตามที่พวกเขาต้องการ) ส่งผลให้เกิดการหยุดชะงักของจังหวะ microbiome ในลำไส้และเส้นทางการส่งสัญญาณที่ช่วยปรับนาฬิกาในลำไส้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง หนูเริ่มอ้วนและไม่แข็งแรง
ผู้เขียนคนแรก Ana Carolina Dantas Machado, PhD, นักวิชาการดุษฎีบัณฑิตในห้องปฏิบัติการของ Zarrinpar กล่าวว่า “เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่การจำกัดการเข้าถึงอาหารด้วย TRF ไม่เพียงแต่จะกระทำผ่านการฟื้นฟูรูปแบบที่ได้รับผลกระทบภายใต้สภาวะที่ไม่แข็งแรงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเส้นทางใหม่ด้วย
Zarrinpar กล่าวว่า “การค้นพบนี้เน้นย้ำถึงอิทธิพลของรูปแบบการให้อาหารและเวลาที่จำกัดในการให้อาหารในการรักษา microbiome ในลำไส้ให้แข็งแรง ซึ่งจะปรับเปลี่ยนจังหวะชีวิตที่ควบคุมสุขภาพเมตาบอลิซึม “มันเป็นความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนมากระหว่างไมโครไบโอมและโฮสต์ โดยที่ตัวก่อนช่วยกำหนดการทำงานของระบบทางเดินอาหารและสุขภาพของหลัง”
ผู้เขียนกล่าวว่างานของพวกเขาสามารถแจ้งการศึกษาในอนาคตโดยเฉพาะอย่างยิ่งการสอบสวนว่าลำไส้ทำงานอย่างไรหรือยาทำหน้าที่อย่างไรกับการทำงานของลำไส้ขึ้นอยู่กับสถานะของ microbiome ในช่วงเวลาหนึ่งหรือช่วงเวลาของวัน
ผู้เขียนร่วม ได้แก่ Steven D. Brown, Amulya Lingaraju, Vignesh Sivaganesh, Cameron Martino, Peng Zhao, Antonio FM Pinto, Max W. Chang, R. Alexander Richter Alan R. Saltiel, Rob Knight และ Satchidananda Panda ทั้งหมดที่ UC San ดิเอโก; Amandine Chaix มหาวิทยาลัยยูทาห์; และ Alan Sagatelian สถาบัน Salk เพื่อการศึกษาทางชีววิทยา
การสนับสนุนเงินทุนสำหรับการวิจัยนี้ส่วนหนึ่งมาจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (ทุน R01 HL148801-02S10, F32 DK113721, R01 AG065993, K99HL143277, P30 CA014195, K08 DK102902, R03 DK114536, R21 MH117780, R01 HL148801, R01 EB CA265719, P30 DK120515, P30 DK063491, P30 CA014195, P50 AA011999 และ UL1 TR001442), รางวัล American Heart Association Career Development Award (18CDA34110292), Ferring Foundation และ Frederik Paulsen Chair, ทุนวิจัย AFAR สำหรับคณะจูเนียร์, AHA Beginning Grant -in-Aid (16BGIA27760160), Kavli Institute for Brain and Mind ที่ UC San Diego, Jon I. Isenberg Endowed Fellowship, AASLD Liver Scholar Award, AGA Microbiome Junior Investigator Award และ VA Merit BLR&D Award (I01 BX005707)
