ожирінні

Вступ

Найбільша спільнота мікробів в мікробіоті людини мешкає в кишечнику і через симбіотичні стосунки з господарем бере участь у підтримці здоров’я та метаболічному гомеостазі, включаючи вироблення широкого спектру метаболітів. Дисбіоз асоціюється із стимулюванням або загостренням хронічних метаболічних захворювань, таких як ожиріння та цукровий діабет 2 типу (T2DM).

Фактор, що запускає метаболічні захворювання, пов’язаний з роллю мікробіоти кишечника в модуляції запалення, завдяки чому підвищені циркулюючі ліпополісахариди, що посилюються при дієті з надлишком жиру або фруктози, індукують низький запальний стан.

За наявності дисбіозу також спостерігається зміна продукції метаболітів, що особливо стосується фекальних жовчних кислот (АБК), яким мікробіота кишечника потрібна для їх трансформації.

З клінічної точки зору, існує великий інтерес у визначенні того, чи є модуляція мікробіоти кишечника життєздатною стратегією контролю ожиріння та поліпшення метаболічного здоров'я. Однією з цих стратегій є споживання пребіотиків, які є неперетравлюваними харчовими інгредієнтами, що використовуються кишковими мікроорганізмами, і які благотворно впливають на фізіологію господаря.

Мікробні зміни у відповідь на прийом пребіотиків відбуваються головним чином при змінах Bifidobacterium і Lactobacillus, 2 загальних родів, які можна збільшити за допомогою пребіотиків і пов’язані з благотворним впливом на здоров’я господаря.

Прийом пребіотиків асоціювався зі значним поліпшенням насичення, концентрацією глюкози в крові після їжі та концентрацією інсуліну у дорослих.

Однак, враховуючи, що структура світового співтовариства та мікробна різноманітність важливі для здоров'я господаря та кишечника, необхідно вивчити більш широкі мікробні зміни, які відбуваються у відповідь на пребіотики, наприклад, використовуючи підхід секвенування.

У систематичному огляді клінічних випробувань прийом пребіотиків асоціювався із значним покращенням насичення, концентрації глюкози в крові після їжі та інсуліну у дорослих.

Також було доведено, що споживання суміші інулін/олігофруктоза збільшує Bifidobacterium spp. та Faecalibacterium prausnitzii, обидва негативно корелюють з полісахаридами, та Bifidobacterium spp. негативно корелює з відсотком жирової маси та холестерину ліпопротеїдів низької щільності.

Ці результати є багатообіцяючими для дорослих і виправдовують оцінку пребіотиків як дієтичного втручання для модуляції мікробіоти кишечника та результатів метаболізму при ожирінні у дітей.

Дитяча надмірна вага, як правило, зберігається і в зрілому віці, і є раннім фактором ризику захворюваності та смертності, пов'язаних із ожирінням, підкреслюючи важливість раннього втручання. Про потенціал пребіотиків впливати на масу тіла у дітей було запропоновано зменшення швидкості набору ваги, яке спостерігалося в ході дослідження, яке оцінювало поєднання споживання пребіотиків та кальцію у здорових дітей.

Однак на сьогоднішній день не існує досліджень, які б оцінювали всі зміни мікробіоти кишечника у дітей із надмірною вагою та ожирінням через введення пребіотиків. Також мало досліджень, що оцінюють глобальний мікробний склад дітей із надмірною вагою та ожирінням, з втручанням або без нього.

Мета

Оцініть ефект від пребіотичні добавки на мікробіоти кишечника, СНЖК та пов’язані з цим результати метаболізму (склад тіла, маркери запалення сироватки, ліпідний профіль та рівень глюкози та інсуліну в крові натще) у здорових дітей з надмірною вагою та ожирінням.

Матеріал і методи:

Це муніцентричне, подвійне сліпе, контрольоване плацебо дослідження в окремих когортах (березень 2014 р. Та серпень 2014 р.) В Університеті Калгарі, Канада. Учасниками були діти у віці від 7 до 12 років, які мали надлишкову вагу або страждали ожирінням (індекс маси тіла [ІМТ]> 85-й процентиль), інакше здорові.

Учасники були випадковим чином розподілені по групах, які отримували інулін, збагачений олігофруктозою (IO) (8 г/добу; n = 22) або мальтодекстрин як плацебо (контролі, ізокалорійна доза, n = 20) 1 раз/день протягом 16 тижнів.

Жирову масу та худу масу вимірювали за допомогою подвійної енергетичної рентгенівської абсорбціометрії, висоти базової лінії, ваги та окружності талії кожні 4 тижні.

На початку та на 16 тижні дослідження проводили вимірювання ліпідів, цитокінів, ліпополісахаридів та інсуліну.

Зразки калу збирали на початку дослідження та через 16 тижнів; ABF були встановлені за допомогою високоефективної рідинної хроматографії, а склад мікробіоти був проаналізований за допомогою секвенування rRNA16S та кількісної ланцюгової реакції полімерази. Основними результатами була зміна відсотка жиру в організмі від вихідного рівня до 16 тижня.

Результати

На 16 тижні у дітей, які споживали ОІ, спостерігалося значне зниження z-показника маси тіла (зменшення на 3,1%), відсотка жиру в організмі (зменшення на 2,4%) та відсотка жиру в стовбурі (зменшення на 3,8%) порівняно з дітьми, які отримували плацебо (збільшення на 0,5%, 0,05% збільшення та 0,3% зменшення відповідно).

Діти, які також застосовували ІО, мали значне зниження рівня вихідного інтерлейкіну 6 (зниження на 15%) порівняно з групою плацебо (збільшення на 25%). У групі ОІ спостерігалося значне зниження рівня тригліцеридів у сироватці крові (зниження на 19%).

Кількісна ланцюгова реакція полімерази продемонструвала значне збільшення Bifidobacterium spp. в групі ВВ порівняно з контролем.

Секвенування рРНК 16S виявило значне збільшення видів роду Bifidobacterium та зменшення Bacteroides vulgatus у групі, яка споживала ОІ. У зразках калу первинні рівні FFA зростали в групі плацебо, але не в групі OI.

Коментарі

Автори заявляють, що це перше рандомізоване контрольоване дослідження, яке оцінювало всі зміни у складі кишкової мікробної та жовчної кислот за допомогою пребіотичного втручання у дітей із надмірною вагою та ожирінням.

Результати показують, що споживання ВВ нормалізує набір ваги в дитячому віці, зменшує весь жир у тілі та жирі в стовбурі, модифікує первинні фекальні жовчні кислоти та вибірково змінює мікробіоти кишечника.

Незважаючи на те, що втрата ваги є ключовим результатом втручань при ожирінні, педіатричні дослідження повинні враховувати незрозумілий ефект зростання.

Інше випробування пребіотиків у молоді не показало абсолютно жодного зниження маси тіла при ОІ, що узгоджується з результатами цієї роботи. Однак, як очікується, зріст і вага зростатимуть у дітей віком від 6 до 10 років, з невеликою різницею між статями.

Зокрема, передбачається збільшення маси тіла щороку на 2-3 кг. «На основі наших даних 4-місячного втручання, - говорять автори, - прогнозований річний приріст маси тіла в групі пребіотиків становив би 3 кг у межах очікуваного діапазону, тоді як прогнозований приріст у групі плацебо становив 8 кг, майже втричі перевищуючи очікуваний річний приріст ".

І вони обмежують: "нормалізація абсолютного збільшення маси тіла за допомогою ОІ важлива, оскільки це дозволило дітям не перевищувати очікувану тенденцію зростання". Цю нормалізацію можна частково пояснити кращим контролем апетиту, який раніше спостерігався у групі ОІ.

32% жиру в стовбурі зменшилось у учасників, які споживали ОІ

У цьому дослідженні зниження відсотка жиру в організмі, яке спостерігалося у суб'єктів, які споживали ОІ, було подібним до спостереження, яке спостерігали Abrams та ін. кальцію протягом 1 року.

З точки зору здоров'я метаболізму, автори підкреслюють важливість того, що 32% жиру в стовбурі зменшилось у учасників, які споживали ОІ, подібно до того, що спостерігався у дорослих із надмірною вагою та ожирінням, які споживали олігофруктозу протягом 12 тижнів. "У нашому дослідженні, - кажуть вони, - зменшення центральної жировості частково може пояснити значне зниження рівня тригліцеридів у сироватці крові, яке спостерігається у групі пребіотиків".

Запалення низького ступеня є запропонованим як механістичний зв’язок між ожирінням та супутніми супутніми захворюваннями, такими як резистентність до інсуліну. У ожиріння дорослих спостерігається збільшення IL-6 і TNF-a, тоді як С-реактивний білок позитивний, що корелює з ожирінням у дітей та дорослих.

У здорових дорослих з нормальною вагою змін цитокінів після прийому пребіотиків не було, ймовірно, тому, що базові рівні були недостатньо високими для виявлення відмінностей. Автори вважають, що це також має місце у учасників цього дослідження, оскільки ІЛ-6 був єдиним цитокіном, який суттєво знижувався при застосуванні пребіотиків, і, як правило, необхідне сильніше запалення, щоб отримати відповідь на лікування.

Але існує тенденція до зменшення метаболічної ендотоксемії, що узгоджується зі зменшенням ліпопротеїдів, що спостерігається при прийомі фруктів типу інуліну у здорових дорослих із ожирінням та жінок із ожирінням та ожирінням, які страждають на діабет.

Мікробні метаболіти, такі як фекальні жовчні кислоти, мають 1 потенційний механізм, завдяки якому зміни у складі мікробіоти кишечника впливають на фізіологію господаря. Підвищений вміст жовчних кислот у фекаліях асоціюється з негативними клінічними наслідками, включаючи переважаючий діарею синдром роздратованого кишечника, що супроводжується значним зниженням рівня біфідобактерій.

Підвищений рівень первинних жовчних кислот у сироватці крові важливий для ожиріння. Також була виявлена ​​позитивна кореляція між відсотком хенодезоксихолевої кислоти (CDCA) та індексом маси тіла (ІМТ), глікозильованим геглобіном, холестерином ЛПНЩ та тригліцеридами.

Автори повідомляють, що серед учасників, які застосовували ОІ, не було змін у відсотках фекальних CDCA, але з часом спостерігалося значне збільшення (17%) у групі плацебо.

Автори припускають, що прийом ОІ, можливо, притупив природну траєкторію збільшення первинних калових жовчних кислот, що спостерігається у групі плацебо, частково завдяки збільшенню Bifidobacterium, роду, який, як було доведено, має сприятливий ефект.

Дослідження на дітях наголошують на перевазі збільшення кількості біфідобактерій з переважанням Bifidobacterium spp. в кишечнику немовлят на грудному вигодовуванні, що пов’язано з меншою ймовірністю зайвої ваги та ожиріння в дитинстві. Подібним чином у дорослих із ожирінням спостерігалося зниження Bifidobacterium spp. порівняно зі здоровими вагами.

Коли оцінювали кількісний аналіз специфічних показників (qPCR), єдиною мікробною зміною було значне збільшення Bifidobacterium spp. всередині групи пребіотиків, що також спостерігалося у різних когортах дорослих споживачів різних пребіотиків.

У цьому дослідженні аналіз послідовності також продемонстрував значне збільшення оперативної таксономічної одиниці (також відомої під абревіатурою OUT), що представляє біфідобактерії, такі як Bifidobacterium longum, подібно до того, що спостерігається після прийому пребіотиків у жінок із ожирінням.

Значне збільшення рівня біфідобактерій спостерігалося в кишечнику дорослих людей після перевищення 10 г/добу коротколанцюгових фруктоолігосахаридів. Автори повідомляють, що у їх педіатричній популяції значний біфідогенний ефект був виявлений як відповідь групи пребіотиків на дозу

Завершення

Добавки, збагачені фруктозою інуліною, покращують результати ожиріння у дітей із зайвою вагою/ожирінням. Автори відзначають, що вони виявили, що інулін, збагачений фруктозою ІО, викликав специфічні бактеріальні зміни в кишечнику порівняно з плацебо.

Метаболічні та мікробні результати цього дослідження дають основу для більш широкого клінічного випробування у педіатричної популяції. Пребіотики є недорогими та неінвазивними, тому є правдоподібним дієтичним втручанням у дитини із зайвою вагою/ожирінням.

Переклад та короткий зміст: Доктор Марта Паппонетті