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I microbi intestinali influenzano l'attività di una
proteina chiave, controllata dall'orologio
biologico, chiamata NFIL3, che può controllare le
cellule intestinali in modo da assorbire e stivare
più grassi dal cibo operando in momenti diversi da
quelli programmati dall'orologio biologico.
NFIL3 è un fattore di trascrizione, una proteina che
attiva e disattiva alcuni geni.
Precedenti studi si erano concentrati sul suo ruolo
nelle cellule immunitarie, ma un gruppo guidato da
Lora Hooper presso l'Università del Texas
Southwestern Medical Center di Dallas ha scoperto
che NFIL3 si trova anche in cellule epiteliali
dell'intestino tenue dei topi.
Come riportato di recente nella rivista Science i
ricercatori hanno notato che i livelli di NFIL3
erano molto più bassi nell'intestino di topi senza
flora batterica, cioè senza microbi intestinali.
IMMAGINE:
Lipidi (rosso) all' interno delle cellule
intestinali del topo con e senza NFIL3. Credito:
Lora V. Hooper, Università del Texas Centro Medico
Sud-Ovest, Dallas
NFIL3 è un fattore di
trascrizione, una proteina che attiva e disattiva
alcuni geni.
Precedenti studi si
erano concentrati sul suo ruolo nelle cellule
immunitarie, ma un gruppo guidato da Lora Hooper
presso l'Università del Texas Southwestern Medical
Center di Dallas ha scoperto che NFIL3 si trova
anche in cellule epiteliali dell'intestino tenue dei
topi.
Come riportato di
recente nella rivista Science i ricercatori hanno
notato che i livelli di NFIL3 erano molto più bassi
nell'intestino di topi senza flora batterica, cioè
senza microbi intestinali.
Hooper e colleghi hanno
generato topi mancanti del gene Nfil3, solo nelle
cellule epiteliali.
Quando questi animali
sono stati allevati con la normale dieta sono
cresciuti più magri degli altri.
Quando entrambi i gruppi
sono stati sottoposti ad una dieta ad alto contenuto
di grassi, i topi privi di NFIL3 nei loro intestini
hanno accumulato molto meno peso.
Avevano mostrato di
avere meno grasso corporeo e altri indicatori di una
migliore salute, come lipidi sanguigni più bassi,
meno grassi nel fegato, e meno segni precoci di
diabete.
Molti percorsi
metabolici sono sincronizzati con i cicli giorno e
notte oscillando tra una maggiore attività durante
il giorno e una attività ridotta durante la notte.
Questo ciclo di 24 ore è
gestito da una rete principale di fattori di
trascrizione chiamati l'orologio circadiano, che
modulano l'espressione nel corso della giornata di
numerosi geni, tra i quali Nfil3.
L'orologio circadiano,
tuttavia, non funziona in modo isolato.
Studi recenti suggeriscono che la flora batterica
intestinale interagisca con questi fattori di
trascrizione influenzando profondamente il
metabolismo.
I ricercatori hanno
stabilito che l'assenza di microbi intestinali nei
topi ha appiattito i livelli di NFIL3, perdendo il
normale ritmo normale di 24 ore facendo ipotizzare
che la sua espressione dipenda dai microbi.
Ma come potrebbe
influire ciò sulla conservazione dei grassi e l'
aumento di peso?
Partendo dagli indizi a
disposizione i ricercatori hanno approfondito la
biologia di base, confrontando l'attività di altri
geni nelle cellule intestinali con e senza NFIL3.
Hanno così scoperto
differenze nell'attività di 33 geni, molti dei quali
seguono un ritmo quotidiano regolare.
Diciassette di questi
geni erano già noti per codificare le proteine
coinvolte nell'assorbimento dei lipidi o in altri
aspetti del metabolismo.
Sembrava come se i topi
privi di NFIL3 potessero essere più magri perché le
loro cellule intestinali trattenevano e
immagazzinano meno grassi dal cibo.
Per chiarire questo
punto, i ricercatori hanno perciò usato un colorante
rosso per visualizzare i lipidi nell'intestino degli
animali.
Come mostrato sopra, le
cellule intestinali prive di NFIL3 contenevano molti
meno lipidi e il grasso eccedente passava
direttamente attraverso i sistemi digestivi dei
topi.
Altri studi hanno
dimostrato che i microbi intestinali non comunicano
direttamente con le cellule intestinali e NFIL3.
Piuttosto, passano
attraverso un intermediario, inviando messaggi alle
cellule intestinali tramite il sistema immunitario.
Naturalmente, questi
risultati sono con i topi, ma sappiamo che anche gli
esseri umani hanno NFIL3 e ulteriori ricerche
saranno necessarie per confermare anche sugli uomini
quanto scoperto.
Per saperne di più
U.S. National Institutes of Health
Link...
The intestinal microbiota regulates body composition
through NFIL3 and the circadian clock.
Link...
Antagonistic role of E4BP4 and PAR proteins in the
circadian oscillatory mechanism.
Link...
Transkingdom control of microbiota diurnal
oscillations promotes metabolic homeostasis.
Link...
Marco Dal Negro |