Béldiszbiózis: Az elhízás mögöttes oka

Béldiszbiózis: Az elhízás mögöttes oka

Az elhízási járvány már régóta a túlzott kalóriafogyasztás és a mozgásszegény életmód elleni küzdelem. E jól ismert közreműködők ellenére az elhízás aránya továbbra is növekszik. Az Egyesült Államokban az elhízás prevalenciája a 18 éves és idősebb felnőtteknél folyamatosan emelkedett, az 1997-es 19,4% -ról 2017-re 31,4% -ra. 1 Az elhízás krónikus, alacsony fokú gyulladással és a mortalitás fokozott kockázatával jár, és jelentős társadalmi és gazdasági kiadások. Az elhízásnak súlyos egészségügyi következményei lehetnek, mint például a 2-es típusú cukorbetegség, a szív- és érrendszeri betegségek, a pulmonális hipertónia, az obstruktív alvási apnoe, a gastrooesophagealis reflux betegség, a mozgásszervi rendellenességek, a különféle rákos megbetegedések és sok pszichoszociális probléma. 3,4 Mivel az amerikaiak közel egyharmada most elhízással él, 1 a kalória-korlátozás és a testmozgás mellett egy új megközelítés kétségbeesetten indokolt.

Az elhízást befolyásoló genetikai és környezeti tényezők felé történő elmozdulás új lehetőségeket teremtett a járvány kezelésére. 2 Ebben a cikkben megvizsgáljuk, hogy a bél mikrobiota diszbiózisa hogyan játszik jelentős szerepet a krónikus gyulladásban, az élelmiszerek fokozott kalóriakivonásában, a fokozott zsírraktározásban és az elhízással járó különféle anyagcserezavarokban.

A bél mikrobiotájának rövid áttekintése

A bélflóra néven is ismert gyomor-bélrendszeri mikrobiota mikroorganizmusokból áll, amelyek a gyomrot és a bélrendszert bélelő hámsejtek között élnek, beleértve a gombákat, valamint a kommenzális és a patogén baktériumokat is. A bélflóra elengedhetetlen az immunrendszer, a hámforgalom, a bélmozgás, a gyógyszer-anyagcsere, az étkezési toxinok és rákkeltők lebomlása, a tápanyagok felszívódása és az emészthetetlen étrendi alkotóelemek anyagcseréjének támogatásában. 3,4 Az egészséges emberi gyomor-bél traktus (GIT) billió baktériumot tartalmaz, becslések szerint 10 × 12 mikroorganizmus/ml lumintartalom. 3 A bizonyítékok arra utalnak, hogy a csecsemő első születésnapjára a bél mikrobiája teljesen kifejlődött, de továbbra is fogékony az olyan tényezőkre, mint a bél pH-ja, a bevitt organizmusok (beleértve a fertőzőket), a gyógyszerek, a betegség állapota, az oxigén, az étrend és a tápanyagok elérhetősége. 2 Mondanom sem kell, hogy a bélflóra állandóan áramlik.

Még a GIT-en belül is változnak az élőlények típusai és koncentrációi. Legfőképpen a GIT felső része elsősorban aerob baktériumfajokat tartalmaz, viszonylag kisebb arányban (10 7-10 9/ml), míg az alsó rész baktériumai főként anaerobok és nagyobb számban (10 10 -10 12/ml) ). 3,4 Az ileocecalis szelepet tekintik átmeneti pontnak, amely elválasztja a vékonybélben lévő elsősorban aerob baktériumokat a vastagbélben található, elsősorban anaerob baktériumok populációjától. 4

Hogyan befolyásolja a bél mikrobiota az elhízást

A baktériumok jelentik a leggyakoribb mikroorganizmust a gyomor-bél mikrobiotájában. A bakteriális nemzetségeken belül az emberi vastagbél mikrobiota több mint 90% -a a Phyla Bacteroidetes (azaz Bacteroides) és a Firmicutes (azaz Ruminococcus, Clostridium, Peptostreptococcus, Lactobacillus, Enterococcus) áll. 3

A diszbiózist vagy a bél mikrobiális egyensúlyhiányát bél- és bélen kívüli betegségekkel, például irritábilis bél szindrómával (IBS), gyulladásos bélbetegséggel (IBD), allergiával, metabolikus szindrómával, kardiovaszkuláris betegségekkel és elhízással társították. 5.

Az állatokban és az emberekben végzett vizsgálatok viszonylag alacsony Bacteroidetes: Firmicutes arányt találtak elhízott alanyokban a sovány alanyokhoz képest. 2-5 Egy tanulmányban a genetikailag elhízott egereknek 50% -kal kevesebb széklet Bacteroidetes és 50% -kal több Firmicute volt, mint sovány alomtársaiknak, függetlenül az élelmiszer-fogyasztás változásától. 6 Ley és munkatársai hasonló eredményeket produkáltak az elhízott embereknél, és amikor a betegeket súlycsökkenés után követték, a bélflóra relatív Bacteroidetes növekedést mutatott (kb. 3% -ról 15% -ra) és a Firmicutes csökkenését, ami korrelált a fogyás mértéke az étrendi fogyasztástól függetlenül. 7 Összehasonlítható eredményeket találtak néhány olyan rendellenességgel is, amelyek általában a fogyáshoz kapcsolódnak, beleértve az IBS-t, a fertőző vastagbélgyulladást, a Crohn-kórt, a fekélyes vastagbélgyulladást és az anorexia nervosát. 4

Számos állatkísérlet összehasonlította a hagyományosan nevelt egereket csíra nélküli egerekkel, és egyértelműen összefüggést ábrázolt a bél dysbiosis és az elhízás között. Egy tanulmány 8 megemelkedett zsírtartalmat (42% -kal magasabb testzsírt és 47% -kal magasabb ivarmirigy-zsírot) talált a normálisan megnövekedett egerekben a csíra nélküli egerekhez képest, annak ellenére, hogy az előbbi kevesebb napi kalóriát fogyasztott. Ugyanebben a tanulmányban a normál egerekből származó disztális bél mikrobiota egy részét átültették a csíra mentes egerekbe, miközben az étrend és az energiafelhasználás minden paraméterét állandó értéken tartották. 2 héten belül a csíra nélküli egereknél a testzsír 60% -kal nőtt, az inzulinrezisztencia, az adipocita hipertrófia jelei, valamint a leptin és a glükóz növekedése mellett. 8.

Lipopoliszacharid felszabadulás magas zsírtartalmú étrenddel

A bakteriális lipopoliszacharid (LPS), a gram-negatív baktériumsejtek baktérium mellékterméke, a magas zsírtartalmú étrendből származhat, és kulcsfontosságú kapcsolat lehet a szisztémás gyulladás és az elhízás között. A 2,3,9 LPS úgy befolyásolja a veleszületett immunrendszert, hogy befolyásolja a gyulladás, az inzulinrezisztencia és a zsírszövet plaszticitásának szabályozását. 4,9 Egy emberi tanulmány megállapította, hogy az LPS-koncentráció független kapcsolatban áll a teljes energiafogyasztással, de nem specifikus makrotápanyag-bevitellel francia alanyokban. Egerekben azonban ugyanazok a kutatók azt tapasztalták, hogy a magas zsírtartalmú étrend kifejezetten fokozta az endotoxémiát a gram-negatív baktériumokból történő LPS-felszabadulás révén. 10 Ebben a vizsgálatban az egereket 72% zsír (kukoricaolaj és zsír), 28% fehérjét és 9

A poliszacharidok anaerob fermentálása

Az Archaea egy másik gyakori anaerob mikroorganizmus a GIT-ben, amelyek túlnyomó többségét a Methanobrevibacter smithii fajok alkotják. A 3,11 M smithii egy metanogén, és azért nevezik el, mert fermentált poliszacharidokból származó hidrogént - főként növények emésztetlen szénhidrátjait - használ fel melléktermékként metángáz előállítására. Az emészthetetlen poliszacharidokat vagy a cellulózt általában oldhatatlan étkezési rostként ismerik. A cellulózt alkotó hosszú, elágazó láncú glükózegységeket hidrogénkötések tartják össze, amelyek az emberi enzimek által emészthetetlenek, de amelyeket a mikroorganizmusok képesek fermentálni a vastagbélben. 12.

A metanogének általi erjesztést követően a test elsősorban a metán melléktermékét üríti ki, míg kisebb mennyiség a légzésben mérhető. 11 A túlzott metántermelés összefüggésbe hozható a székrekedéssel, beleértve a székrekedésben túlsúlyban lévő IBS-t, de a vékonybél baktériumok túlnövekedésében (SIBO), valamint az anyagcsere betegségekben, például az elhízásban is. 11 Különböző állat- és emberkutatások felvetették annak lehetőségét, hogy a metán késlelteti a bél átmenetét azáltal, hogy csökkenti az ileális kontraktilitást, növeli a perisztaltikus amplitúdót és potenciálisan neuromuszkuláris transzmitterként hat. Ez a késleltetett tranzitidő nemcsak elősegíti a gyulladást, a felesleges gázfelhalmozódást és a székrekedést, hanem a kórokozók túlnövekedését is lehetővé teszi, és negatívan befolyásolhatja a vagus ideget. 11.

A metanogénekről azt is megállapították, hogy fokozzák az anaerob baktériumok anyagcseréjét. 3 Állatkísérletek kimutatták, hogy a magas poliszacharid étrendből származó energiatermelés növekedése korrelál a csökkent Bacteroidetes: Firmicutes aránnyal és alacsony fokú gyulladással a gyomor-bél traktusban. 2 Az egyik javasolt hatásmechanizmus magában foglalja az élelmi rostok, fehérjék és peptidek anaerob fermentációját baktériumok által, rövid mellékláncú zsírsavak (SCFA) előállítására melléktermékként (a Bacteroidetes acetát és propionát, a Firmicutes pedig a butirát). 2,5 Ezek az SCFA-k azután befolyásolják az immunrendszert, a glükóz homeosztázist, a zsírok anyagcseréjét és az inzulinérzékenységet.

Az anaerob erjedésből származó megnövekedett energia-felvételt ezután zsírként tárolják a zsírszövetben és a májban. 3 Másképpen mondva, a Methanobrevibacter spp potenciális testsúly-szabályozási célpont lehet, függetlenül attól, hogy az ember étrendjében vagy testmozgásában milyen változtatásokat végeztek.

Elhízás elleni, polifenolban gazdag étrend

Eddig azt tapasztaltuk, hogy a magas zsír- vagy oldhatatlan rosttartalmú étrend kiválthatja a bél dysbiosisát, valamint a krónikus gyulladás és elhízás kialakulását. Most egy lehetséges étrendet fogunk felfedezni, amely segíthet csökkenteni az elhízott egyének súlyát - a magas polifenol tartalmú étrendet. A polifenolok elsősorban antioxidánsokként ismertek, védőhatással rendelkeznek a rák, a szív- és érrendszeri betegségek, valamint a degenerációt okozó gyulladásos betegségek ellen, de antimikrobiális tulajdonságokat is tartalmaznak. A polifenolok a vegyületek nagy csoportjából állnak, beleértve a benzoesavat, flavanonokat, flavonokat, flavonolokat, izoflavonokat, stilbenéneket, lignánokat, antocianinokat, proantocianidineket és hidroxicinnaminsavakat. 13 A polifenolok fő táplálkozási forrásai a gyümölcsök, a gabonaecet, a teák (zöld és fekete) és a kávék, kisebb mennyiségben zöldségekből (főleg a hagymából és a brokkoliból), a gabonafélékből, a hüvelyesekből és a vörösborból. 13.

Emberi és állatkísérletek kimutatták, hogy a magas polifenoltartalmú étrend (pl. Alma, körte, grapefruit, borecet és zöld tea) elhízott személyeknél a testzsír és a testtömeg jelentős csökkenésével jár. 4 Ezek a tanulmányok azt találták, hogy a bél mikrobiota metabolizálja a polifenolokat a glikozidos kötés megszakításával, és így előállítja a vastagbél mikrobáinak szükséges tápanyagát képező glikánokat. 4 A glikánokra azonban nem minden organizmus reagál egyformán; például a Firmicutes baktériumok kevesebb glikán lebontó enzimmel rendelkeznek, mint a Bacteroidetes baktériumok. Mint korábban említettük, a sovány egyéneknek általában viszonylag magasabb a Bacteriodetes: Firmicutes aránya az elhízott egyénekhez képest. 2-5

Következtetés

Állat- és emberkutatások során azt tapasztaltuk, hogy az étrend típusa, és nem csak az ételekben lévő kalóriák száma, megalapozhatja a bél dysbiosisát, valamint a krónikus gyulladás, elhízás és különféle anyagcsere-betegségek kialakulását. A Firmicutes és az archaea növekedést elősegítő étrendeknek (azaz a magas zsírtartalmú és a magas poliszacharidtartalmú étrendeknek) negatív hatása van az emésztésre, az energia kinyerésére és a bélbaktériumok növekedésére, míg a Bacteroidetes számát növelő étrendek (azaz a magas polifenol tartalmú) hogy védő legyen. További kutatásokra van szükség a bél mikrobiotáját befolyásoló tényezők további azonosításához és az érintett konkrét hatásmechanizmusok megértéséhez. Noha a fizikai aktivitás, a megfelelő kalóriabevitel és az étrendi ajánlások nem helyettesíthetők, a bél mikrobiota manipulálása ígéretes megközelítés az elhízás kezelésében.

Referenciák:

Alison Chen, ND (inaktív), a What Your Poo Say About You szerzője. Emellett a Naturopathic Doctor Development Center társ-alkotója és a Canadian Naturopathic Medicine College humanitárius díjának nyertese. Versenyképes tornával kapcsolatos háttere, afrikai önkéntes munkája és a biológiából szerzett kitüntetése átfogó képet ad a jó életvitelről. A torontói származású Dr. Chen férjével és fiával járja a világot. További információ: www.dralisonchen.com/insider.