Затлъстяване, диабет и чревна микрофлора
Значението на „здравословния начин на живот“, който в по-широк смисъл включва кърменето, здравословната диета, избягването на прекомерен прием на мазнини и професионалната употреба на антибиотици, не може да бъде прекалено подчертано.
С нарастващото разпространение на затлъстяването, все повече изследвания се стремят да свържат метаболизма с имунната система. Развитието на затлъстяването е резултат от сложен процес, в който играят роля както генетичните фактори, така и факторите на околната среда. Все още предстои по-подробно проучване на тези. Има все повече доказателства, че чревната бактериална флора може да бъде един от важните фактори за свързване на гени, околната среда и имунната система.
Кои механизми свързват чревната бактериална флора със затлъстяването, инсулиновата резистентност и диабет тип 2?
Хронично възпаление, индуцирано от нискостепенна ендотоксинемия
Има все повече доказателства, че метаболитните пътища са функционално неразделна част от имунните отговори. Например при експерименти с животни е доказано, че активирането на резистентни на черния дроб макрофаги на Kuppfer клетки при мишки, хранени с високомаслена диета, насърчава развитието на чернодробна инсулинова резистентност (IR) и глюкозен толеранс. Селективното изчерпване на тези клетки, без да се засягат макрофагите на мастната тъкан, възстановява чувствителността на чернодробния инсулин и подобрява натрупването на цялото тяло и черния дроб.
Наскоро публикувани изследвания показват, че чревните бактерии могат да предизвикат възпалително състояние, водещо до затлъстяване и IR чрез активността на липополизахаридите (LPS). LPS са компоненти на клетъчната стена на Грам-отрицателни бактерии.
В елегантен експеримент Cani et al. Демонстрира, че мишките, хранени с високомаслена диета в продължение на 4 седмици, развиват затлъстял фенотип, придружен от промяна в състава на чревните бактерии (делът на Bifidobacteria и Eubacteria видове намалява), докато циркулацията се увеличава 2 -3 пъти. LPS нива. Това се нарича „метаболитна ендотоксинемия“, тъй като плазмените концентрации на LPS са много по-ниски от наблюдаваните при септичен шок. В случаите на метаболитна ендотоксинемия, възпроизведена чрез подкожна инфузия на LPS, животните развиват същите метаболитни аномалии, както при диета с високо съдържание на мазнини, докато устойчивите на LPS рецептори KO (CD14KO) са устойчиви както на диетата с високо съдържание на мазнини, така и на ефектите на LPS инфузия. В допълнение, CD14KO мишките стават свръхчувствителни към ефектите на инсулина дори при нормална диета, което предполага, че CD14 може да промени инсулиновата чувствителност при физиологични условия.
Други наблюдения показват, че промените в чревния бактериален състав, причинени от антибиотично лечение, намаляват метаболитната ендотоксинемия и нивата на LPS в кокукума, като по този начин са тясно свързани с подобряването на фенотипа на затлъстяването.
Впоследствие ролята на LPS за предизвикване на системно възпаление беше изследвана при човешки условия. Anderson et al. Установиха, че нивата на тумор некрозис фактор (TNF) алфа и интерлевкин (IL) 6 в мастната тъкан са свързани с подобни нива на ендотоксинемия, като същевременно насърчават развитието на IR. В допълнение, диета, богата на мазнини и въглехидрати, води до значително увеличение на LPS в плазмата след хранене. Горните промени изобщо не се забелязват при богатата на фибри и плодове диета, препоръчана от Американската сърдечна асоциация (AHA).