Obezitatea, diabetul și microflora intestinală

Importanța unui „stil de viață sănătos”, care într-un sens mai larg include alăptarea, o dietă sănătoasă, evitarea consumului excesiv de grăsimi și utilizarea profesională a antibioticelor, nu poate fi subliniată în exces.

Odată cu creșterea prevalenței obezității, un număr din ce în ce mai mare de cercetări caută să lege metabolismul de sistemul imunitar. Dezvoltarea obezității este rezultatul unui proces complex în care atât factorii genetici, cât și factorii de mediu joacă un rol. O explorare mai detaliată a acestora este încă în așteptare. Există dovezi din ce în ce mai mari că flora bacteriană intestinală poate fi unul dintre factorii importanți care leagă genele, mediul și sistemul imunitar.

Ce mecanisme leagă flora bacteriană a intestinului de obezitate, rezistența la insulină și diabetul de tip 2?

Inflamația cronică indusă de endotoxinemia de grad scăzut

Există dovezi tot mai mari că căile metabolice sunt o parte integrantă funcțională a răspunsurilor imune. De exemplu, în experimentele pe animale, activarea celulelor Kuppfer macrofage rezistente la ficat la șoareci hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi s-a dovedit a promova dezvoltarea rezistenței la insulină hepatică (IR) și a toleranței la glucoză. Depleția selectivă a acestor celule, fără a afecta macrofagele țesutului adipos, restabilește sensibilitatea la insulină hepatică și îmbunătățește corpul întreg și acumularea de grăsime hepatică.

Cercetările publicate recent sugerează că bacteriile intestinale pot declanșa o afecțiune inflamatorie care duce la obezitate și IR prin activitatea lipopolizaharidelor (LPS). LPS-urile sunt componente ale peretelui celular al bacteriilor Gram-negative.

Într-un experiment elegant, Cani și colab. Au demonstrat că șoarecii hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi timp de 4 săptămâni au dezvoltat un fenotip obez însoțit de o modificare a compoziției bacteriilor intestinale (proporția speciilor de Bifidobacterii și Eubacteria scade) în timp ce circulația a crescut 2 Niveluri LPS de 3 ori. Aceasta se numește „endotoxinemie metabolică”, deoarece concentrațiile plasmatice ale LPS sunt mult mai mici decât cele observate pentru șocul septic. În cazurile de endotoxinemie metabolică reprodusă prin perfuzie subcutanată de LPS, animalele dezvoltă aceleași anomalii metabolice ca într-o dietă bogată în grăsimi, în timp ce animalele rezistente la receptorul LPS KO (CD14KO) sunt rezistente atât la dieta bogată în grăsimi, cât și la efectele Infuzie LPS. În plus, șoarecii CD14KO devin hipersensibili la efectele insulinei chiar și sub o dietă normală, sugerând că CD14 poate modifica sensibilitatea la insulină în condiții fiziologice.

Alte observații sugerează că modificările compoziției bacteriene intestinale cauzate de tratamentul cu antibiotice reduc endotoxinemia metabolică și nivelurile de LPS în coecum, în strânsă asociere cu îmbunătățirea fenotipului obez.

Ulterior, rolul LPS în inducerea inflamației sistemice a fost investigat în condiții umane. Anderson și colab. Au constatat că nivelurile factorului de necroză tumorală (TNF) alfa și interleukina (IL) 6 în țesutul adipos au fost asociate cu niveluri similare de endotoxinemie, promovând în același timp dezvoltarea IR. În plus, o dietă bogată în grăsimi și glucide are ca rezultat o creștere semnificativă a LPS în plasmă. Modificările de mai sus nu sunt deloc vizibile cu dieta bogată în fibre și fructe recomandată de American Heart Association (AHA).

Luate împreună, datele de mai sus confirmă faptul că endotoxinemia poate juca un rol cheie în patogeneza afecțiunii inflamatorii asociate obezității și că aportul de alimente poate afecta nivelul endotoxinei plasmatice.

Diferenți nutrienți au efecte proendotoxinemice diferite

S-a observat că permeabilitatea peretelui intestinal și nivelurile de LPS sunt crescute cu o dietă bogată în grăsimi. Date recente la om sugerează că grăsimea induce niveluri mai ridicate de endotoxină. De exemplu, un studiu de 201 persoane a constatat că concentrațiile circulante de LPS au fost corelate pozitiv cu aportul total de energie și grăsimi timp de 3 zile, dar același lucru nu s-a putut spune pentru ceilalți nutrienți ingerați. Deopurkar și colegii săi au comparat mesele isocalorice la persoanele sănătoase cu o dietă bogată în glucoză și acizi grași saturați și suc de portocale în ceea ce privește nivelurile de endotoxină plasmatică, oxidative și inflamatorii. După consumul de glucoză și cremă, expresia NF-kappaB, SOCS3, TNF-alfa și IL-1beta a fost semnificativ crescută, în timp ce concentrațiile plasmatice de LPS și expresia TLR-4 au fost crescute numai în asociere cu consumul de cremă. Consumul de suc de portocale nu a afectat niciunul dintre indicii măsurați și, adăugat la o dietă bogată în grăsimi și carbohidrați, a prevenit creșteri postprandiale ale nivelurilor plasmatice de endotoxină, TLR-4 și markeri inflamatori relevanți.

Un alt regim alimentar asociat cu tulburări metabolice și endotoxinemie este aportul excesiv de fructoză. Șoarecii experimentali hrăniți cu o dietă bogată în fructoză au avut o creștere de 27 de ori a nivelurilor de endotoxină portal, însoțită de o creștere semnificativă a concentrațiilor plasmatice de citokine inflamatorii și o creștere a steatozei hepatice și a IR comparativ cu martorii.

Modificările de mai sus, cu excepția nivelurilor crescute de endotoxină portal, sunt semnificativ mai puțin pronunțate la șoarecii mutanți alimentați cu fructoză TLR-4, ceea ce confirmă, de asemenea, că axa LPS-TLR-4 poate media efectele metabolice adverse ale aportului excesiv de fructoză.

Luate împreună, datele citate sugerează că diferiți nutrienți sunt capabili să provoace diferite grade de răspunsuri endotoxinemice și inflamatorii în țesutul adipos, iar în cadrul acestuia, probabil, fructoza are cel mai mare potențial. Nivelurile crescute de endotoxină plasmatică pot rezulta din creșterea producției microbiene de LPS sau creșterea absorbției intestinale a LPS. Prin inhibarea secreției de chilomicroni, endotoxinemia metabolică poate fi atenuată eficient, ceea ce poate fi în cele din urmă benefic pentru tulburările metabolice legate de obezitate, chiar și în absența hiperlipidemiei.

Concluzii

Mai multe modele animale demonstrează în mod constant că flora bacteriană intestinală poate influența echilibrul energetic al gazdei și adipozitatea printr-o varietate de mecanisme. Deși o serie de date despre animale sugerează că influențarea florei intestinale poate avea un efect benefic asupra adipozității gazdei și a metabolismului glucozei, rămâne de confirmat în condițiile umane că există într-adevăr o relație de cauzalitate între flora intestinală și obezitate.

Studiul FATLOSE dublu-orb, randomizat, controlat în curs analizează efectele transplantului de fecale de la un donator sănătos asupra homeostaziei glucozei și a inflamației intestinale în sindromul metabolic. Sperăm că primele rezultate ale studiului vor fi făcute publice în curând. În plus, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a clarifica efectele pe termen lung ale manipulării florei intestinale.

Până la publicarea rezultatelor studiilor controlate randomizate bine concepute care analizează obiectivele clinice, nu poate fi subliniată importanța unui „stil de viață sănătos”, care include alăptarea, o dietă sănătoasă, evitarea consumului excesiv de grăsimi și prevenirea consumului excesiv de grăsimi. utilizarea profesională corectă a antibioticelor.

Extindând ipoteza igienei, putem spune despre răspândirea epidemică a obezității: condiții mai bune de sănătate și de viață, utilizarea excesivă a antibioticelor și dietele de tip occidental pot predispune la tulburări metabolice în țările dezvoltate, precum și condițiile igienice îmbunătățite cresc bolile alergice și autoimune. tendința spre. Se pare că acest proces poate fi, de asemenea, mediat în parte de flora intestinală deviantă.

Sursa: Musso G și colab. Obezitatea, diabetul și microbiota intestinală. Diab Care. 2010; 33: 2277-2284.

Attila Patócs, Profesor asociat, Institutul de Medicină de Laborator, Universitatea Semmelweis, Grupul de Cercetare în Medicină Moleculară MTA-SE
articole ale autorului