Elhízás, mozgékonyság, étrend és intesztinális mikrobiota - a pontok összekapcsolása

Absztrakt

A felülvizsgálat célja

Jelen áttekintés célja az étrendi változások és a bél mikrobiotában bekövetkező változások kapcsolatának feltárása, amelyek hozzájárulnak a bélmozgás és az elhízás rendellenességeihez.

Legfrissebb eredmények

Áttekintjük az elhízásban, a hasmenésben és a székrekedésben megfigyelhető mikrobiota változásokat, és megvizsgáljuk a lehetséges mechanizmusokat arra, hogy a dysbiosis hajlamosíthat-e ezekre. Megállapítottuk, hogy a mikrobiális metabolitok, különösen a rövid láncú zsírsavak, jelzőváltozásokhoz vezethetnek a gazdaszervezet enterocitáiban. A motilitási rendellenességekhez és az elhízáshoz vezető mikrobiális elváltozásokat hormonok, köztük glükagonszerű 1 és 2 peptidek (GLP-1, GLP-2) és YY polipeptid (PYY), felszabadítása közvetítheti. Ezek az utak lehetőséget nyújtanak a mikrobiotával megcélzott beavatkozásokra, amelyek kezelhetik a motilitás és az elhízás rendellenességeit egyaránt.

Összegzés

Összefoglalva, több mechanizmus járul hozzá a mikrobiális dysbiosis, az elhízás és a dysmotilitás kölcsönhatásához.

Ez az előfizetéses tartalom előnézete. Jelentkezzen be a hozzáférés ellenőrzéséhez.

Hozzáférési lehetőségek

Vásároljon egyetlen cikket

Azonnali hozzáférés a teljes cikk PDF-hez.

Az adószámítás a fizetés során véglegesül.

Feliratkozás naplóra

Azonnali online hozzáférés minden kérdéshez 2019-től. Az előfizetés évente automatikusan megújul.

Az adószámítás a fizetés során véglegesül.

Rövidítések

Rövid láncú zsírsavak

Fermentálható oligoszacharidok, monoszacharidok, diszacharidok és poliolok

Glükózfüggő inzulininotróp polipeptid

Hivatkozások

A közelmúltban megjelent, különös érdeklődésű dolgozatokat a következőképpen emelték ki: • Fontosak

Turnbaugh PJ, Backhed F, Fulton L, Gordon JI. A diéta okozta elhízás az egér disztális bél mikrobiómájának markáns, de reverzibilis változásaihoz kapcsolódik. Cell Host Microb. 2008; 3 (4): 213–23. https://doi.org/10.1016/j.chom.2008.02.015.

Zhang X, Shen D, Fang Z, Jie Z, Qiu X, Zhang C és mtsai. Az emberi bél mikrobiota változásai a glükóz intolerancia progresszióját tárják fel. PLoS One. 2013; 8 (8): e71108. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0071108.

Ley RE, Turnbaugh PJ, Klein S, Gordon JI. Mikrobiális ökológia: az elhízással összefüggő emberi bélmikrobák. Természet. 2006; 444 (7122): 1022–3. https://doi.org/10.1038/4441022a.

Larsen N, Vogensen FK, van den Berg FW, Nielsen DS, Andreasen AS, Pedersen BK és mtsai. A 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő humán felnőttek bélmikrobiája különbözik a nem cukorbeteg felnőttektől. PLoS One. 2010; 5 (2): e9085. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0009085.

Backhed F, Ding H, Wang T, Hooper LV, Koh GY, Nagy A és mtsai. A bél mikrobiota mint környezeti tényező, amely szabályozza a zsír tárolását. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004; 101 (44): 15718–23. https://doi.org/10.1073/pnas.0407076101.

Eckburg PB, Bik EM, Bernstein CN, Purdom E, Dethlefsen L, Sargent M és mtsai. Az emberi bél mikrobiális flórájának sokfélesége. Tudomány. 2005; 308 (5728): 1635–8. https://doi.org/10.1126/science.1110591.

Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI. Az elhízáshoz kapcsolódó bélmikrobiom, megnövekedett energiatermelési képességgel. Természet. 2006; 444 (7122): 1027–31. https://doi.org/10.1038/nature05414.

Turnbaugh PJ, Hamady M, Yatsunenko T, Cantarel BL, Duncan A, Ley RE és mtsai. A bél mikrobiómája elhízott és sovány ikreknél. Természet. 2009; 457 (7228): 480–4. https://doi.org/10.1038/nature07540.

Koliada A, Syzenko G, Moseiko V, Budovska L, Puchkov K, Perederiy V és mtsai. A testtömeg-index és a test közötti összefüggés Firmicutes/Bacteroidetes arány egy ukrán felnőtt lakosság körében. BMC Microbiol. 2017; 17 (1): 120. https://doi.org/10.1186/s12866-017-1027-1.

Wang H, Hong T, Li N, Zang B, Wu X. Az oldható étkezési rost javítja az elhízott egerek energiaháztartását a bél mikrobiotájának átalakításával. Biochem Biophys Res Commun. 2018; 498 (1): 146–51. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2018.02.017.

Schwiertz A, Taras D, Schafer K, Beijer S, Bos NA, Donus C és mtsai. Mikrobiota és SCFA sovány és túlsúlyos egészséges alanyokban. Elhízás (ezüst tavasz). 2010; 18 (1): 190–5. https://doi.org/10.1038/oby.2009.167.

Duncan SH, Lobley GE, Holtrop G, Ince J, Johnstone AM, Louis P és mtsai. Az étrenddel, az elhízással és a fogyással összefüggő emberi vastagbél mikrobiota. Int J Obes. 2008; 32 (11): 1720–4. https://doi.org/10.1038/ijo.2008.155.

Finucane MM, Sharpton TJ, Laurent TJ, Pollard KS. Az elhízás taxonómiai aláírása a mikrobiomban? Eljutni a dolog zsigereihez. PLoS One. 2014; 9 (1): e84689. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084689.

Wu GD, Chen J, Hoffmann C, Bittinger K, Chen YY, Keilbaugh SA és mtsai. A hosszú távú táplálkozási szokások összekapcsolása a bél mikrobiális enterotípusaival. Tudomány. 2011; 334 (6052): 105–8. https://doi.org/10.1126/science.1208344.

Haro C, Montes-Borrego M, Rangel-Zuniga OA, Alcala-Diaz JF, Gomez-Delgado F, Perez-Martinez P és mtsai. Két egészséges étrend modulálja a bél mikrobiális közösségét, javítva az inzulinérzékenységet egy elhízott emberi populációban. J Clin Endocrinol Metab. 2016; 101 (1): 233–42. https://doi.org/10.1210/jc.2015-3351.

David LA, Maurice CF, Carmody RN, Gootenberg DB, Button JE, Wolfe BE és mtsai. Az étrend gyorsan és reprodukálhatóan megváltoztatja az emberi bél mikrobiomját. Természet. 2014; 505 (7484): 559–63. https://doi.org/10.1038/nature12820.

Flint HJ, Bayer EA, Rincon MT, Lamed R, Fehér BA. A bélbaktériumok általi poliszacharid-felhasználás: a genomikus elemzésből származó új ismeretek lehetősége. Nat Rev Microbiol. 2008; 6 (2): 121–31. https://doi.org/10.1038/nrmicro1817.

Ogden CL, Carroll MD, Kit BK, Flegal KM. A gyermekkori és felnőttkori elhízás előfordulása az Egyesült Államokban, 2011-2012. JAMA. 2014; 311 (8): 806–14. https://doi.org/10.1001/jama.2014.732.

Ng M, Fleming T, Robinson M, Thomson B, Graetz N, Margono C és mtsai. A túlsúly és az elhízás globális, regionális és országos előfordulása gyermekek és felnőttek körében 1980 és 2013 között: szisztematikus elemzés a globális betegségterhelésről szóló tanulmány 2013. Lancet. 2014; 384 (9945): 766–81. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(14)60460-8.

O'Brien MJ, Perez A, Scanlan AB, Alos VA, Whitaker RC, Foster GD és mtsai. Az életmódbeli beavatkozás és a metformin PREVENT-DM összehasonlító hatékonysági vizsgálata. Am J Prev Med. 2017; 52 (6): 788–97. https://doi.org/10.1016/j.amepre.2017.01.008.

Glechner A, Keuchel L, Affengruber L, Titscher V, Sommer I, Matyas N és mtsai. Az életmódváltások hatása a prediabéteszes felnőttekre: szisztematikus áttekintés és metaanalízis. Prim Care Diabetes. 2018; 12: 393–408. https://doi.org/10.1016/j.pcd.2018.07.003.

Muniz Pedrogo DA, Jensen MD, Van Dyke CT, Murray JA, Woods JA, Chen J és mtsai. A bél mikrobiális szénhidrát-anyagcseréje akadályozza a testsúlycsökkenést a túlsúlyos felnőtteknél, akik életmódbeli beavatkozáson esnek át térfogati étrenddel. Mayo Clin Proc. 2018; 93 (8): 1104–10. https://doi.org/10.1016/j.mayocp.2018.02.019.

Dao MC, Everard A, Aron-Wisnewsky J, Sokolovska N, Prifti E, Verger EO és mtsai. Akkermansia muciniphila és az anyagcsere-egészség javulása az elhízás étrendi beavatkozása során: kapcsolat a bél mikrobiom gazdagságával és az ökológiával. Belek. 2016; 65 (3): 426–36. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2014-308778.

Liu R, Hong J, Xu X, Feng Q, Zhang D, Gu Y és mtsai. A bél mikrobioma és a szérum metaboloma változásai az elhízásban és a súlycsökkentő beavatkozás után. Nat Med. 2017; 23 (7): 859–68. https://doi.org/10.1038/nm.4358.

• Anitha M, Reichardt F, Tabatabavakili S, Nezami BG, Chassaing B, Mwangi S és mtsai. A intesztinális dysbiosis hozzájárul a magas zsírtartalmú étrendben táplált egerek késleltetett gyomor-bél tranzitjához. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2016; 2 (3): 328–39. https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2015.12.008 A tanulmány azt sugallja, hogy a magas zsírtartalmú étrenddel táplált egerek béldiszbiózisa hozzájárul a késleltetett bélmozgáshoz, és ezeket a változásokat közvetítheti a TLR4-függő idegsejtvesztés.

Reichardt F, Chassaing B, Nezami BG, Li G, Tabatabavakili S, Mwangi S és mtsai. A nyugati étrend telített zsírsav- és lipopoliszacharid-indukált TLR4 jelátvitellel vastagbél nitrergikus myenterikus neuropathiát és dysmotilitást vált ki egerekben. J Physiol. 2017; 595 (5): 1831–46. https://doi.org/10.1113/JP273269.

Brown AJ, Goldsworthy SM, Barnes AA, Eilert MM, Tcheang L, Daniels D és mtsai. Az árva G fehérjéhez kapcsolt GPR41 és GPR43 receptorokat propionát és más rövid láncú karbonsavak aktiválják. J Biol Chem. 2003; 278 (13): 11312–9. https://doi.org/10.1074/jbc.M211609200.

Bergman EN. A gyomor-bél traktusból származó illékony zsírsavak energiája különböző fajokban. Physiol Rev. 1990; 70 (2): 567–90. https://doi.org/10.1152/physrev.1990.70.2.567.

Hwang N, Eom T, Gupta SK, Jeong SY, Jeong DY, Kim YS et al. Az étrend és a loperamid okozta luminalis butirátcsökkentésben részt vevő gének és bélbaktériumok. Gének (Bázel). 2017; 8. (12). doi: https: //doi.org/10.3390/genes8120350.

Ge X, Zhao W, Ding C, Tian H, Xu L, Wang H és mtsai. A lassú tranzit székrekedésben szenvedő betegek székletmikrobiota potenciális szerepe a gyomor-bél motilitásának szabályozásában. Sci Rep. 2017; 7 (1): 441. https://doi.org/10.1038/s41598-017-00612-y.

Deng Y, Li M, Mei L, Cong LM, Liu Y, Zhang BB és mtsai. A bél dysbiosisának bakteriális keverékkel történő kezelése javítja a loperamid által kiváltott székrekedést patkányokban. Benefic mikrobák. 2018; 9 (3): 453–64. https://doi.org/10.3920/BM2017.0062.

Fukumoto S, Tatewaki M, Yamada T, Fujimiya M, Mantyh C, Voss M és mtsai. A rövid láncú zsírsavak patkányokban az intraluminális 5-HT felszabadulás révén serkentik a vastagbél átjutását. Am J Phys Regul Integr Integr Comp Phys. 2003; 284 (5): R1269–76. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00442.2002.

Yano JM, Yu K, Donaldson GP, Shastri GG, Ann P, Ma L és mtsai. A bél mikrobiotájából származó őshonos baktériumok szabályozzák a gazdaszerotonin bioszintézisét. Sejt. 2015; 161 (2): 264–76. https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.02.047.

Tottey W, Feria-Gervasio D, Gaci N, Laillet B, Pujos E, Martin JF és mtsai. A vastagbél tranzitideje a bél mikrobiota összetételének és anyagcseréjének hajtott ereje: in vitro bizonyíték. J Neurogastroenterol Motil. 2017; 23 (1): 124–34. https://doi.org/10.5056/jnm16042.

Wang L, Hu L, Yan S, Jiang T, Fang S, Wang G és mtsai. Különböző oligoszacharidok különböző dózisokban kifejtett hatása a bél mikrobiota és a rövid láncú zsírsavak összetételére székrekedésben szenvedő egerekben. Food Funct. 2017; 8 (5): 1966–78. https://doi.org/10.1039/c7fo00031f.

Hoek M, Merks RMH. A mikrobiális sokféleség kialakulása a kereszttáplálási interakciók miatt a bél mikrobiális anyagcseréjének térbeli modelljében. BMC Syst Biol. 2017; 11 (1): 56. https://doi.org/10.1186/s12918-017-0430-4.

Vandeputte D, Falony G, Vieira-Silva S, Tito RY, Joossens M, Raes J. A széklet konzisztenciája szorosan összefügg a bél mikrobiota gazdagságával és összetételével, az enterotípusokkal és a baktériumok növekedési sebességével. Belek. 2016; 65 (1): 57–62. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2015-309618.

Gallardo P, Izquierdo M, Vidal RM, Chamorro-Veloso N, Rossello-Mora R, O’Ryan M és mtsai. A megkülönböztető bélmikrobiota hasmenéshez társul Escherichia coli chilei gyermekek fertőzései. Elülső sejtfertőzés mikrobiol. 2017; 7: 424. https://doi.org/10.3389/fcimb.2017.00424.

Singh P, Teal TK, Marsh TL, Tiedje JM, Mosci R, Jernigan K és mtsai. Az akut enterális fertőzésekkel és a betegség helyreállításával járó bélmikrobiális közösségek. Mikrobiom. 2015; 3: 45. https://doi.org/10.1186/s40168-015-0109-2.

A HC, Florez de Sessions P, Jie S, Pham Thanh D, Thompson CN, Nguyen Ngoc Minh C és mtsai. A bél mikrobiota zavarainak értékelése a fertőző hasmenés korai szakaszában vietnami gyermekeknél. Bélmikrobák. 2018; 9 (1): 38–54. https://doi.org/10.1080/19490976.2017.1361093.

Liu SX, Li YH, Dai WK, Li XS, Qiu CZ, Ruan ML és mtsai. A széklet mikrobiota transzplantációja az infantilis allergiás vastagbélgyulladás remisszióját eredményezi a bél mikrobiota helyreállítása révén. Világ J Gasztroenterol. 2017; 23 (48): 8570–81. https://doi.org/10.3748/wjg.v23.i48.8570.

Johnsen PH, Hilpusch F, Cavanagh JP, Leikanger IS, Kolstad C, Valle PC és mtsai. A széklet mikrobiota transzplantációja a placebóval szemben közepesen súlyos és súlyos irritábilis bél szindróma esetén: kettős-vak, randomizált, placebo-kontrollos, párhuzamos csoportos, egyközpontú vizsgálat. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2018; 3 (1): 17–24. https://doi.org/10.1016/S2468-1253(17)30338-2.

Ley RE, Backhed F, Turnbaugh P, Lozupone CA, Knight RD, Gordon JI. Az elhízás megváltoztatja a bél mikrobiális ökológiáját. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005; 102 (31): 11070–5. https://doi.org/10.1073/pnas.0504978102.

Zou J, Chassaing B, Singh V, Pellizzon M, Ricci M, Fythe MD és mtsai. A bél mikrobiota rost által közvetített táplálása megvédi az étrend okozta elhízástól azáltal, hogy helyreállítja az IL-22 által közvetített vastagbél egészségét. Cell Host Microb. 2018; 23 (1): 41–53 e4. https://doi.org/10.1016/j.chom.2017.11.003.

Gao Z, Yin J, Zhang J, Ward RE, Martin RJ, Lefevre M és mtsai. A butirát javítja az inzulinérzékenységet és növeli az egerek energiafelhasználását. Cukorbetegség. 2009; 58 (7): 1509–17. https://doi.org/10.2337/db08-1637.

Todesco T, Rao AV, Bosello O, Jenkins DJ. A propionát csökkenti a vércukorszintet és megváltoztatja a lipid anyagcserét egészséges egyéneknél. Am J Clin Nutr. 1991; 54 (5): 860–5.