Чревна микробиота, затлъстяване и инсулинова резистентност - Swiss Medical Review
обобщение
Разпространението на затлъстяването и диабет тип 2 нараства в развитите страни. Тези заболявания представляват реални проблеми на общественото здраве, което води до интензивно изследване на техните причини и възможностите за намеса. През последните години чревната флора се превърна в един от водещите елементи на това изследване, чието развитие дотогава беше ограничено от наличните технологии. Днес напредъкът в молекулярната биология позволява по-специфичен подход, със създаването на генетична библиотека на чревната микробиота.
Тази статия разглежда придобитите знания и хипотезите относно потенциалната роля на чревната флора в развитието на затлъстяване и инсулинова резистентност.
Въведение
Чревната микробиота се състои от стотици трилиони микроорганизми, представляващи десет пъти повече клетки от тези, образуващи човешкото тяло (Фигура 1). 1 Микробиомът (микробният геном) по този начин кодира набор от гени, 150 пъти по-големи от човешкия геном. Микробиотата играе ключова роля в осигуряването на полезни биологични и метаболитни функции за гостоприемника, които не могат да бъдат изпълнени от човешкия метаболизъм. 2,3 Тази сложна симбиоза зависи от взаимодействията между генетиката на гостоприемника и микробите и околната среда.
Изследвания върху аксенови мишки (лишени от чревна флора) ясно демонстрират важната роля на чревната микробиота в енергийната хомеостаза на гостоприемника. 4 аксенови мишки, в сравнение с мишки, снабдени с чревна флора, са защитени от затлъстяване, предизвикано от диета с високо съдържание на мазнини, но също и от свързани метаболитни нарушения като непоносимост към глюкоза; чувствителността им към инсулин е повишена. 5 Тази „устойчивост“ на аксеничната мишка към диета с високо съдържание на мазнини обаче не е постоянна. Това зависи от състава на диетата, което предполага, че по-скоро взаимодействието между чревните микроби и хранителните вещества определя развитието на затлъстяването и инсулиновата резистентност. 6 Интервенционните проучвания при аксенови мишки също показват, че промените в чревната микробиота, които са различни по състав при затлъстели и слаби мишки, могат да причинят затлъстяване и диабет (Фигура 2). 7
Състав на микробиотата във връзка с диабет и инсулинова резистентност при затлъстели
Напредналите молекулярни технологии позволиха идентифицирането на повече от 160 бактериални вида в чревния тракт.
Осемдесет до деветдесет процента от бактериалните филотипове са част от два вида, Bacteroidetes (Bacteroïdes, Prevotella) и Firmicutes (Clostridium, Enterococcus, Lactobacillus, Ruminococcus); след това идват Actinobacteria (Bifidobacterium) и Proteobacteria (Helicobacter, Escherichia). 8
Молекулярният анализ на фекалните бактерии на шестнадесет диабетици тип 2, в сравнение с дванадесет здрави индивида, показва, че бактериалният състав на диабетичната група се различава от контролната група: родовете Bifidobacterium и Bacteroïdes vulgatus са по-слабо представени в микробиотата на пациентите с диабет. 9
В друго проучване, включващо осемнадесет пациенти с диабет и осемнадесет пациенти без диабет, делът на фимула Firmicutes е значително намален при пациенти с диабет, а съотношението Bacteroidetes/Firmicutes положително корелира с кръвната захар на гладно, независимо от индекса на телесното тегло. 10 Анализът на състава на чревната микробиота при 30 пациенти със затлъстяване - включително седем пациенти с диабет тип 2, в сравнение с тринадесет пациенти с нормално тегло, показва, че видът Faecalibacterium Prausnitzii е в отрицателна корелация със степента на резистентност към инсулин. Тези бактерии изглежда модулират възпалението и диабета при затлъстели индивиди. 11.