Кишечный джетлаг, или Почему в путешествии нарушается пищеварение
Джетлаг – это сбой внутренних биологических часов в результате смены часовых поясов. После подобного перелета организму, включая микробное сообщество его кишечника, требуется время для адаптации к новым условиям. В это время нередки запоры, вздутие живота и другие неприятные симптомы, которые часто списывают на непривычную кухню, хотя основной причиной дискомфорта может быть именно джетлаг
Межконтинентальные перелеты меняют не только цифры на часах. Всего за несколько часов у человека радикально меняются режим сна, график питания, уровень стресса, интенсивность света. При этом организм еще несколько дней продолжает жить и работать по графику места отправления, а не места прибытия. Так возникает джетлаг – синдром смены часовых поясов, проявляющийся в бессоннице, усталости и раздражительности.
На протяжении миллионов лет эволюции под действием внешних факторов формировались наши внутренние циркадные ритмы – биологические часы, которые управляют циклами сна и бодрствования, секрецией гормонов, работой иммунитета, обменом веществ. В результате большая часть метаболических и физиологических процессов в организме происходит в соответствии с суточными колебаниями.
Основной регулятор циркадных ритмов млекопитающих расположен в мозге в супрахиазматическом ядре (СХЯ) гипоталамуса. Именно оно синхронизирует периферические часы во всех тканях и органах.
Каждый нейрон СХЯ работает на основе петель обратной связи: белковый комплекс CLOCK/BMAL1 активирует синтез белков, закодированных в генах Per1/2 и Cry1/2. Белки PER и CRY, накапливаясь в цитоплазме, возвращаются в клеточное ядро и подавляют активность генов, кодирующих CLOCK/BMAL1, таким образом останавливая собственный синтез. Суточный цикл замыкается.
Основной внешний синхронизатор этой системы – свет. Он активирует фоточувствительные ганглионарные клетки сетчатки, которые передают сигнал в СХЯ, подстраивая клеточные часы под внешние условия. В ответ гипоталамус запускает вегетативные и нейроэндокринные пути регуляции гормонального баланса, с помощью которых он управляет выработкой мелатонина в шишковидной железе, контролирует выброс гормона стресса кортизола и модулирует чувствительность надпочечников. Все это определяет качество сна, чувствительность к инсулину, уровень глюкозы, тонус сосудов и т.п.
При джетлаге эта отлаженная система временно дает сбой. Фазовое рассогласование между СХЯ и местным временем выражается в нарушении сна, снижении внимания, потере аппетита, а также в расстройствах желудочно-кишечного тракта, вину за которые часто возлагают на новый пищевой рацион. Симптомы сохраняются до тех пор, пока биологические часы не адаптируются к новому суточному циклу.
Но джетлаг влияет не только на мозг и другие органы, но и на сообщество микроорганизмов, заселяющих кишечник (кишечную микробиоту). Эти симбиотические микробы активно участвуют в усвоении питательных веществ, модуляции иммунитета и даже в нейроэндокринной сигнализации, формируя ось «кишечник-мозг», которая работает в соответствии с циркадным ритмом.
Более того: похоже, что микробиота обладает собственными циркадными ритмами, формируя систему двусторонней коммуникации с организмом человека. Состав и функции кишечных бактерий динамичны, а фаза и амплитуда их суточных колебаний зависят от периодов «сытости» и «голода». И прием пищи в определенные часы способен синхронизировать периферические биочасы в тканях независимо от СХЯ.
Сбой в этой сложной системе вызывает «кишечный джетлаг». Внезапное изменение времени приема пищи нарушает секрецию пищеварительных ферментов, выработку желчи и моторику желудочно-кишечного тракта. Вследствие этого баланс кишечного сообщества может временно сместиться в пользу менее полезных штаммов.
В результате таких перестроек снижается выработка полезных микробных метаболитов, таких как короткоцепочечные жирные кислоты (ацетат, пропионат и бутират), участвующих в обмене углеводов и жиров. Возможно даже нарушение целостности кишечного барьера, когда слизистая оболочка кишечника начинает пропускать в кровоток крупные молекулы, токсины и бактерии. Изменения в составе микробиоты могут понизить качество сна, что создает порочный круг, затрудняющий адаптацию.

Концепция «кишечного джетлага» относительно нова, однако ученые считают, что кишечнику может потребоваться на адаптацию к новому часовому поясу примерно столько же времени, сколько и головному мозгу.
Однако, по словам ученых из Вроцлавского медицинского университета (Польша), правильная подготовка может уменьшить негативные последствия смены часовых поясов. Постепенную адаптацию стоит начинать за несколько дней до отъезда, плавно корректируя режим сна и график светового воздействия. Исследователи также советуют заранее перейти на расписание приемов пищи, соответствующее пункту назначения. Следует поддерживать оптимальный водный баланс и подумать о приеме пробиотиков и пребиотиков.
Кстати сказать, проблема кишечного джетлага актуальна не только для путешественников. Наблюдения за экипажами самолетов и работниками со сменным графиком показывают, что ночные смены и нерегулярное питание существенно меняют состав кишечной микробиоты. Аналогичные скрытые механизмы воздействуют на миллионы людей, живущих в условиях хронической нехватки времени – в режиме так называемого «социального джетлага». Решение этих проблем лежит в области скорее социальной, чем биологической. Но можно уменьшить подобные негативные эффекты, если строго соблюдать гигиену сна, питаться по графику и получать достаточное количество дневного света.
Фото: https://commons.wikimedia.org
Публикации по теме:
Нас много. Микробиота современного человека
Как управлять микробами, когда они управляют нами





