Efectele orelor zilnice de post asupra modelării microbiotei intestinale la șoareci BMC Microbiology Full Text
Abstract
fundal
Recent s-a raportat că formele intermitente de post ale microbiotei intestinale în beneficiul sănătății, dar acest efect pot fi influențate la protocoalele de post exacte. Scopul acestui studiu a fost de a evalua efectele diferitelor ore zilnice de post asupra modelării microbiotei intestinale la șoareci. Șoarecii masculi sănătoși C57BL/6 J au fost supuși la 12, 16 sau 20 ore de post pe zi timp de 1 lună și apoi hrăniți ad libitum pentru o lună prelungită. Microbiota intestinală a fost analizată prin secvențierea bazată pe gena 16S rARN și s-a înregistrat și aportul de alimente.
Rezultate
Am constatat că aportul cumulativ de alimente nu a fost modificat în grup cu 12 ore de post zilnic, ci a scăzut semnificativ în grupurile de 16 și 20 de ore de post. Compoziția microbiotei intestinale a fost modificată de toate aceste tipuri de post intermitent. La nivelul genului, postul de 16 ore a dus la creșterea nivelului de Akkermansia și scăderea nivelului de Alistipe, dar aceste efecte au dispărut după încetarea postului. Nu au fost identificate diferențe taxonomice în celelalte două grupuri.
Concluzii
Aceste date au indicat faptul că postul intermitent formează microbiota intestinală la șoarecii sănătoși, iar durata intervalului zilnic de post poate influența rezultatul postului intermitent.
fundal
Microbiota intestinală este formată dintr-un grup de microorganisme care trăiesc în tractul intestinal al mamiferelor și joacă roluri cheie în sănătate și boală. Microbiota intestinală nu este implicată doar într-o serie de procese fiziologice majore, inclusiv fermentarea polizaharidelor dietetice nedigerabile și sinteza aminoacizilor și vitaminelor esențiale, ci este, de asemenea, un factor vital în menținerea homeostaziei intestinale pentru gazdă [1]. Cu toate acestea, o microbiotă intestinală normală poate fi afectată negativ de mai mulți factori genetici de mediu și gazdă și, prin urmare, este transformată într-o stare disbiotică [2]. Datorită diferitelor probleme de sănătate publică, cum ar fi sindromul metabolic și cancerul, care sunt asociate cu disbioza microbiotei intestinale [2], restaurarea sau promovarea unei microbiote sănătoase a fost considerată, așadar, ca una dintre abordările promițătoare pentru prevenirea și tratarea acestor probleme de sănătate [3] ].
Postul intermitent ca concept emergent de dietă se practică de obicei prin restricționarea consumului de la 12 la 24 de ore (ore). Un număr mare de studii au furnizat dovezi pentru beneficiile pentru sănătate ale postului intermitent de gazdă [4,5,6]. Strategiile postului intermitent pot diferi dramatic, de exemplu în funcție de diferitele ore zilnice de post. Un model bine cunoscut de post intermitent este postul Ramadan, care implică abstinență de la mâncare și băut de la răsărit până la apus într-o perioadă de aproximativ 30 de zile în luna Ramadan [7] și este studiat pe scară largă pentru impactul său asupra sănătății umane și boală în studii bazate pe populație [8,9,10]. Un alt model popular de post este postul zilnic, care sa dovedit a îmbunătăți obezitatea și scleroza multiplă într-un model experimental prin restabilirea microbiotei intestinale [11, 12]. Aceste studii indică potențialul promițător al postului intermitent în conturarea microbiotei intestinale. Evident, orele zilnice de post sunt variate în diferite studii, variind între 12 și 24 de ore. Cu toate acestea, modul în care durata orelor zilnice de post afectează rezultatul postului și al microbiotei intestinale rămâne încă în mare măsură neclară până acum.
Pentru a arunca o lumină asupra orelor zilnice de post pe microbiota intestinală, acest studiu a investigat efectele postului zilnic de 12, 16 și 20 de ore timp de 1 lună asupra microbiotei intestinale la șoareci. Profilând comunitatea bacteriană fecală cu secvențierea genei 16S rRNA, am constatat că postul intermitent a modificat microbiota intestinală, iar efectul a fost mai robust la șoarecii tratați cu postul zilnic de 16 ore.
Rezultate
Diferite protocoale de post privind consumul cumulativ de alimente
Șoarecii C57BL/6 J au fost împărțiți în trei grupuri pe baza duratei zilnice de post, așa cum se arată în Fig. 1a. Șoarecii hrăniți cu Ad libitum au fost folosiți ca martor (CTR). Aportul alimentar a fost măsurat pentru perioada de timp indicată. Am constatat că aportul cumulativ de alimente în perioada de post (30 de zile) a fost redus semnificativ în grupurile de 16 și 20 de ore în comparație cu CTR FIG. 1
Deși greutatea corporală măsurată înainte de a mânca a fost redusă la toate grupurile (Fig. 2a), diferența a dispărut imediat după masă (Fig. 2b), sugerând că greutatea corporală a fost relativ stabilă pentru șoarecii sănătoși C57BL/6 J în aceste condiții. Dat fiind faptul că o reducere destul de mare a consumului de alimente (Fig. 1b) nu a dus la o reducere a greutății corporale după perioada limitată de hrănire (Fig. 2b), care ar putea fi cauzată de o perioadă mai scurtă de post intermitent.
Efectele orelor zilnice de post asupra microbiotei intestinale
Pentru a studia efectul diferitelor regimuri de post în schimbarea microbiotei intestinale la șoareci sănătoși, au fost analizate comunități microbiene fecale folosind o abordare 16S rRNA. După filtrare și tăierea lungimii, un număr total de secvențe de înaltă calitate generate din toate probele de fecale a fost de 7.509.548. Numărul mediu de citiri pe probă a fost de 66.456 ± 6127 (medie ± SD). Apoi, am calculat valorile diversității alfa. Nu au existat diferențe în diversitatea alfa între CTR și oricare dintre grupurile de post (Tabelul 1).
Pentru a evalua schimbările în compoziția microbiotei după post, s-au efectuat analize de similitudini (ANOSIM) și o ANOVA multivariată pe baza testelor de similaritate (Adonis) folosind matricea de distanță Bray-Curtis cu 999 permutări ale datelor. Așa cum se arată în Tabelul 2, s-au observat modificări semnificative în compoziția microbiotei intestinale între șoarecii cu post și cei fără post, dar și între subgrupuri în funcție de durata postului zilnic (Tabelul 2). Cu toate acestea, nu s-a observat nicio diferență semnificativă statistic între grupuri după încetarea postului, cu excepția regimului de 16 ore (Tabelul 2). Acest lucru ar putea fi legat de diferența de viteză de hrănire după întreruperea postului (Fig. 1c). Pentru a ilustra în continuare modificările comunității bacteriene după post, analiza coordonatelor principale (PCoA) a fost efectuată folosind distanțele Bray-Curtis (Fig. 3a). Așa cum era de așteptat, s-au observat modificări semnificative în toate grupurile de post; nu s-a găsit nicio diferență în CTR (Fig. 3a).