Клетки кишечника кормятся за счёт кишечных бактерий
Клетки слизистой оболочки толстого кишечника живут за счёт бутирата, который им поставляют бактерии кишечной микрофлоры. При отсутствии бактерий клетки кишечного эпителия начинают голодать и поедать самих себя.
То, что кишечная микрофлора чрезвычайно полезна человеческому организму и влияет не только на процессы пищеварения, но и на иммунитет, гормональный баланс и пр., давно стало общим местом. Но детали и конкретные механизмы работы микрофлоры во многом остаются неясными. Группа американских учёных из Университета Северной Каролины попыталась выяснить, каким способом кишечные бактерии делают нас здоровыми и счастливыми.
Прежние исследования однозначно увязывали работу бактериальной микрофлоры с метаболизмом: мыши, лишённые кишечных симбионтов, отличались завидной прожорливостью и съедали по меньшей мере на 10% больше корма, чтобы поддерживать нормальную массу тела. Скотт Балтмен и его коллеги присмотрелись к этому феномену повнимательнее, попытавшись обнаружить метаболические изменения в первую очередь в толстой кишке, поскольку здесь микрофлора самая обильная и богатая.
Учёным удалось выяснить, что клетки слизистой оболочки толстого кишечника, колоноциты, буквально живут за счёт бутирата, который поставляют им кишечные бактерии: у них масляная кислота является одним из промежуточных продуктов собственного энергетического цикла. Глюкозу же, которую используют прочие клетки организма, колоноциты отвергают. Если мышь лишить кишечной микрофлоры, клетки слизистой кишечника начинают испытывать энергетический голод, у них снижается количество важных ферментов, обеспечивающих обмен веществ для самой клетки, и падает уровень главной энергетической молекулы АТФ. В конечном счёте в колоноцитах запускаются процессы аутофагии, когда клетки начинают поедать собственные «части тела», чтобы не умереть с голоду. Если таким клеткам дать бутират, они возвращаются в нормальное состояние.
Очевидно, что клетки, переставшие кормиться за счёт бактерий, неэффективно осуществляют процессы всасывания. И животное без микрофлоры вынуждено есть больше, чтобы, во-первых, уравновесить «неправильную» работу кишечника, а во-вторых — обеспечить достаточным количеством энергии сам кишечник и предотвратить его саморазрушение.
Результаты работы исследователей опубликованы в журнале Cell Metabolism.
С учётом этих данных можно создать диеты, которые будут обеспечивать клетки слизистой толстого кишечника предпочтительным топливом. Такое питание снизит риски возникновения онкологических и воспалительных процессов, связанных с деградацией колоноцитов.
