мікробіоти

Те, що ми їмо, їдять наші бактерії, які перетворюють це та модулюють наш метаболізм. І що це означає? Як ми побачимо в цій статті, Медицина вже зосереджує свої нові дослідження на тому, як саме пов'язана дієта ожиріння та мікробіоти.

Зниження ожиріння та мікробіоти

Що таке ожиріння?

Ожиріння в даний час вважається Пандемія 21 століття, зачіпає значну частину населення розвинених країн. В Іспанія підраховано, що 39% присутніх дорослих надмірна вага та 16,5% досягти рівня ожиріння. Тому необхідно дослідити нові терапевтичні засоби, які ми розглянемо в цій статті, в яких ми розглянемо можливе зменшення ожиріння за допомогою модуляції мікробіоти.

Проблема ожиріння полягає головним чином у захворювання, пов’язані з цим, такі як цукровий діабет, гіпертонія, гіперхолестеринемія, апное сну тощо, що передбачає серйозне збільшення серцево-судинного ризику з можливою появою серцевої недостатності, інфаркту міокарда або інсульту.

Ожиріння є наслідком тривалого дисбалансу між споживанням та витратою енергії, спричиненим складною взаємодією між генетичною сприйнятливістю та харчовими, фізіологічними, соціальними та екологічними факторами.

Лікування ожиріння

Згідно з ВООЗ, лікування ожиріння поділяється на етапи. Перший включає модифікацію дієти, пошук здорової звички споживання, з меншим вмістом калорій та жирних та глікемічних поживних речовин; і підвищені фізичні вправи. Однак у багатьох пацієнтів ця ізольована терапія не вдається через відсутність дієти.

У таких випадках можуть застосовуватися додаткові методи для зниження апетиту (2-й етап), такі як препарати, що блокують ліпазу підшлункової залози (наприклад, орлістат), активатори серотоніну (наприклад, лоркасерин) або амфетаміни або опіоїди (наприклад, налтрексон + бупропіон, фентермін) +. Однак ці ліки можуть викликати кардіотоксичні та звикальні побічні ефекти.

Нейростимуляція Т6

В якості альтернативи неінвазивна терапія, така як нейростимуляція дерматоми Т6, досягла а зниження апетиту та дотримання дієти без голоду. В екстремальних ситуаціях необхідно вдаватися до більш агресивних методів лікування, таких як ендоскопічні методи або баріатрична хірургія (3-й етап).

Ожиріння та мікробіота

Нещодавно було висловлено гіпотезу про те, що мікробіота кишечника бере участь у патогенезі ожиріння. Кишкова мікробіота складається з 100 трильйонів мікроорганізмів, переважно бактерій, які мешкають у травному тракті.

Мікробіота різна у кожної людини і є результатом взаємодії між фізіологічними процесами кожної людини (зумовленими генетичним успадкуванням) та процесами навколишнього середовища (під впливом режиму харчування та способу життя).

Функції мікробіоти

Серед інших функцій мікробіота:

  1. Впливає на засвоєння поживних речовин
  2. Це являє собою природний захисний бар'єр для зараження
  3. Впливає на продукцію метаболічних та серцево-судинних факторів у господаря
  4. Допомагає в розщепленні складних вуглеводів та ліпідів

Поглинання мікробіоти та поживних речовин

Що стосується поглинання поживних речовин, то постулюється, що мікробіота людей з ожирінням може бути більш ефективною у витягуванні енергії з раціону, ніж мікробіота худорлявих особин.

В експериментальних дослідженнях було встановлено, що миші, що не містять мікробів, стійкі до ожиріння, спричиненого дієтою з високим вмістом жиру, що вказує на те, що однієї висококалорійної їжі недостатньо, щоб викликати ожиріння або резистентність до інсуліну. Трансплантація мікробіоти від ожирілих мишей до безмікробних мишей призвела до значного збільшення накопичення жиру в організмі.

Продукція метаболічних факторів мікробіотою

Роль мікробіоти щодо виробництва метаболічних факторів є ключовою для синтезу коротколанцюгових жирних кислот (SCFA). Геном людини не кодує певні ферменти, необхідні для розщеплення складних вуглеводів, тому мікробне бродіння харчових полісахаридів є ключовим для утворення моносахаридів та SCFA.

Руйнування складних вуглеводів та ліпідів мікробіотою

Кишкові бактерії виробляють групу CAZymes (вуглеводних активних ферментів), які метаболізують неперетравлювані компоненти нашого раціону, такі як клітковина або рослинний крохмаль.

Крім того, SCFA, такі як пропіонат, бутират та ацетат, служать важливим джерелом енергії для різних типів клітин та лігандами для рецепторів, пов'язаних з G-білками (GPCR), Gpr41 та Gpr43. Стимуляція цих рецепторів, що експресуються в ентероендокринних клітинах і адипоцитах, виробляє кишковий протизапальний ефект.

Мікробна ферментація харчових полісахаридів є ключовою для утворення моносахаридів та SCFA.

Бутират при ожирінні

Деякі жирні кислоти, такі як бутират, представляють особливий інтерес для стабілізації кишкового бар'єру за рахунок збільшення виживання колоноцитів та секреції ними слизової оболонки кишечника. Бутират підвищує рівень глюкагоноподібного пептиду 1 (GLP-1), що збільшує вироблення інсуліну та чутливість, а пропіонат стимулює кишковий глюконеогенез та зменшує окислення клітин.

На додаток до цукрів, бактерії можуть перетворювати первинні жовчні кислоти, такі як холева кислота та хенодезоксихолева кислота (синтезуються в печінці), у вторинні жовчні кислоти. Ці кислоти будуть необхідні для емульсії, деградації та всмоктування в організмі холестерину, харчових жирів та жиророзчинних вітамінів.

Нарешті, мікробіота може впливати на апетит через секрецію нервових факторів та модуляцію кишкових гормонів, здатних активувати або інгібувати певні аферентні нерви кишечника та брати участь у регуляції осі мікробіота-мозок-кишечник.

Модуляція мікробіоти при ожирінні

З багатьох факторів, що беруть участь в модуляції мікробіоти кишечника, особливо дієта може мати вирішальне значення в її складі та розподілі. Мікробіота кишечника може швидко реагувати на великі зміни в харчуванні, і короткочасне дієтичне втручання впливає на видовий склад, але не на розподіл ентеротипу. З іншого боку, модифікація довготривалих харчових звичок матиме значний вплив на склад і розподіл мікробіоти кишечника.

Люди, що страждають ожирінням, мають менше різноманітності в кишечнику, ніж худі люди, і значно відрізняється велика кількість специфічних таксонів та функціональних генів. Склад кишкової мікробіоти людей з ожирінням складається з великої кількості грам (-) бактерій і більшої кількості грам (+).

Дисбіоз у пацієнтів із ожирінням

Дисбактеріоз кишечника, який спостерігається у пацієнтів із ожирінням, в основному спричинений а дисбаланс у відсотках мікроорганізмів, що належать до двох великих сімейств (типів) кишкових бактерій (Firmicutes та Bacteroidetes), спостерігаючи збільшення частки твердих речовин за рахунок зменшення кількості бактеріоідів.

Всередині філи Бактероїдети, поглинання білків тваринного походження та насичених жирів пов’язане із родом Bacteroides, тоді як дієта, багата вуглеводами, стимулює ріст роду Prevotella.

Серед різних досліджень Салах та співавт. повідомляють, що дорослі пацієнти з ожирінням та діабетом мають помітні відмінності в мікробіомі, підкреслюючи зміни в двох сім'ях та надаючи перевагу численності роду Fusobacterium, подібного до Bacteroides.

SIBO та ожиріння

З іншого боку, кілька недавніх досліджень запропонували це ожиріння може бути пов'язаний з підвищеним ризиком розростання бактерій у тонкому кишечнику (SIBO). Ризик SIBO приблизно в два рази вищий серед людей із ожирінням порівняно з людьми з нормальною вагою, в азіатських країнах і втричі в західних країнах.

Порушення руху кишечника може бути причиною SIBO, впливаючи на рухову рухливість та розгортку бактерій з тонкої кишки, що призводить до накопичення та надмірного розмноження бактерій та відсутності диверсифікації.

Мікробіота, пробіотики та ожиріння

Цікаво це кілька досліджень показали, що зміни у складі мікробіоти кишечника пов’язані із втратою ваги. Серед можливостей втручання в мікробіоти кишечника є надходження певних штамів бактерій, таких як ті, що входять до складу пробіотиків IV покоління, здатних протистояти кислотам і колонізувати кишковий епітелій.

Кілька мікроорганізмів можна розглядати як пробіотики, однак, не всі мають однакову дію або взаємодію з рештою бактерій, тому важливо зробити відповідний підбір відповідно до типу захворювання та пацієнта. Механізми, що лежать в основі сприятливого впливу пробіотиків, як правило, пояснюються виключенням патогенних мікроорганізмів шляхом вироблення бактеріоцинів та конкуренцією поживних речовин та місць кишкової адгезії.

Крім того, ці пробіотичні бактерії можуть послабити запальну реакцію завдяки взаємодії з імунними клітинами в кишечнику, зменшуючи експресію прозапального гена господаря та покращуючи бар'єрну функцію кишечника. Зокрема, на моделях тварин на мишах із ожирінням Bifidobacterium breve B-3 зміг зменшити збільшення маси тіла та накопичення вісцерального жиру залежно від дози.

Bifidobacterium breve B-3

B. breve B-3 покращив рівень загального холестерину, глюкози та інсуліну в сироватці крові та знизив експресію генів, що беруть участь у метаболізмі ліпідів та реакції на стрес. Подібним чином, у дослідженні у пацієнтів зі схильністю до ожиріння було помічено, що добавки B. breve B-3 зменшують жирову масу та печінкову експресію прооксидантного білка Гамма-глутамілтрансферази та прозапальних молекул, таких як білок С -реактивно висока чутливість.

Інший підхід, орієнтований на зміну складу мікробіоти пацієнта з ожирінням, базується на добавці до їжі, яку визначають як пребіотики. Наслідки пребіотики, як олігофруктоза, їх, як правило, приписують стимуляції корисних бактерій та виробленню SCFA, які, як наслідок, покращують проникність кишечника та зменшують запальний компонент.

Bifidobacterium breve B-3 та LDL

Вони також можуть сприяти збільшенню всмоктування мінералів та зменшенню синтезу ліпопротеїдів, таких як ЛПНЩ (ліпопротеїни низької щільності) та тригліцериди. В експериментальних дослідженнях на ожиріних мишах пребіотики сприяли селективному збільшенню Bifidobacterium spp у кореляції зі зниженням ожиріння та рівнями запальних молекул, таких як ліпополісахарид. Введення пребіотиків мишам із ожирінням також скасовувало метаболічну ендотоксемію та зменшувало масу тіла, у зворотному співвідношенні з великою кількістю Akkermansia muciniphila.

Майбутні перспективи: ожиріння та мікробіота

Ожиріння є сучасною глобальною пандемією, яка, як правило, посилюється новими звичками до життя, як це спостерігається у дитячих груп населення. Однак на сьогодні не існує ідеального лікування для цих пацієнтів. Фармакологія, що використовується, викликає побічні ефекти, що викликають сумніви з точки зору його функціональності та безпеки, так слід випробувати нові стратегії.

Регулювання кількості та складу кишкової мікробіоти може впливати на різні фактори, що викликають накопичення жиру в організмі. Пробіотики та пребіотики дають хороші результати, але нам потрібні додаткові дослідження для встановлення дози, часу та ефективності в індивідуальному порядку для кожного пацієнта.

Крім того, комбінація терапії може бути придатною для багатьох пацієнтів. У цьому сенсі наша група проводить дослідження, що оцінює зв'язок пробіотиків з нейростимуляцією дерматоми Т6, з дуже багатообіцяючими результатами на сьогодні.

За допомогою цієї спільної терапії пацієнти з ожирінням могли б досягти більшої втрати ваги та поліпшення глікемічного та ліпідного профілів, ніж тоді, коли кожна стратегія застосовується ізольовано.