Probiotice și prebiotice: situația actuală și posibilitățile viitoare în tratamentul tulburărilor metabolice

Probioticele și prebioticele pot regla compoziția și funcția microflorei intestinale. Numeroase studii au arătat că probioticele pot fi benefice în diabetul de tip 2 și bolile cardiovasculare prin modificarea microbiogramei intestinale, reglarea semnalului insulinei și scăderea colesterolului.

Morbiditatea tulburărilor metabolice (de exemplu, diabetul zaharat de tip 2 [T2DM] și bolile cardiovasculare [BCV, boli cardiovasculare]) crește constant atât în țările în curs de dezvoltare, cât și în cele dezvoltate. Recent s-a sugerat că tulburările metabolice sunt cauzate de o tulburare a echilibrului microbilor intestinali. Tractul intestinal uman este dominat de bacteroidete și Firmicutes (care reprezintă mai mult de 90% din populația microbiană totală), care joacă un rol semnificativ în absorbția nutrienților, întărirea barierei mucoasei, metabolismul xenobiotic, angiogeneza și postnatalizarea vasculară intestinală. Reglarea dietei este esențială pentru menținerea compoziției adecvate a acestei flore bacteriene, care este un element important în dezvoltarea tulburărilor metabolice.

Probioticele și prebioticele se găsesc în alimentele noastre atât ca ingredient natural în alimente, cât și ca element al alimentelor fermentate. S-a sugerat multă vreme că consumul de probiotice și prebiotice poate avea un efect benefic: Tissier, de exemplu, a sugerat încă din 1900 că bifidobacteriile ar fi adăugate la dieta diareei infantile, deoarece el a emis ipoteza că bifidobacteriile ar putea să crească intestinele dăunătoare care provoacă diaree. De atunci, mai mulți autori au sugerat că bacteriile intestinale produc mai multe tipuri diferite de compuși care pot avea atât efecte pozitive, cât și negative asupra proceselor fiziologice ale tractului intestinal, precum și efecte sistemice. Exemple sunt acizii grași cu lanț scurt (SCFA) produși prin fermentarea bacteriilor, în timp ce bacteriile intestinale descompun proteinele și carbohidrații complecși. Aceste SCFA pot reduce riscul de a dezvolta boli metabolice prin creșterea necesității de colesterol pentru sinteza de novo a acizilor biliari.

Probioticele și prebioticele sunt considerate suplimente alternative în prevenirea tulburărilor metabolice, deoarece principalul lor mecanism de acțiune este probabil în modificarea compoziției și funcției microbilor intestinali.

Mai multe studii au demonstrat că probioticele și prebioticele pot juca un rol important în reducerea riscului de T2DM și CVD. Datele sugerează că anumite probiotice (de exemplu, L. lactis, bifidobacteria) produc analogi de insulină și potențează efectele biologice așteptate asupra adipocitelor țintă (atât în condiții experimentale umane, cât și animale). Există dovezi din ce în ce mai mari că suplimentarea dietei cu probiotice și prebiotice poate avea un efect preventiv și terapeutic în BCV prin scăderea nivelului total de colesterol și LDL și având un efect antiinflamator. Având în vedere acest lucru, probioticele și prebioticele pot juca un rol în influențarea activității metabolice a bacteriilor intestinale umane și în reglarea sistemului imunitar, îmbunătățind astfel sănătatea generală a gazdei.

Efectul probioticelor și prebioticelor în T2DM

De zeci de ani, există dovezi din ce în ce mai mari că există o asociere puternică între T2DM, BCV și inflamație. Insulina joacă un rol important în reglarea homeostaziei glucozei și a metabolismului lipidelor. Atunci când organele țintă nu mai răspund adecvat la efectele insulinei, se dezvoltă rezistență la insulină, ceea ce induce adesea hiperinsulinemia ca mecanism compensator. Acest lucru are ca rezultat o serie de anomalii metabolice care sunt considerate a sta la baza sindromului metabolic care duce la BCV și boli coronariene.

Prezența mediatorilor inflamatori sugerează că T2DM este asociat cu un proces inflamator cronic care duce, de asemenea, la dezvoltarea BCV.

Pe de altă parte, din unele rapoarte, probioticele nu par să aibă un efect semnificativ asupra profilurilor lipidice ale pacienților cu T2DM: nu există nicio modificare semnificativă a nivelului colesterolului total, colesterolului LDL, colesterolului HDL și al trigliceridelor, precum și al TG/LDL și LDL/HDL și nici proporții.

Efectele probioticelor și prebioticelor în BCV

BCV se bazează în principal pe hipercolesterolemie și dislipidemie. BCV este principala cauză de deces la pacienții cu T2DM. Riscul relativ de BCV pentru T2DM este de două ori mai mare decât la populația non-diabetică. Cele mai frecvente anomalii ale lipidelor în BCV sunt creșterea lipoproteinelor bogate în trigliceride și a colesterolului LDL și scăderea colesterolului HDL. O dietă sănătoasă și un stil de viață sunt o parte importantă în tratarea BCV.

Probioticele și prebioticele pot îmbunătăți sănătatea tractului intestinal și pot regla funcționarea sistemului imunitar prin influențarea bacteriilor intestinale. Datele testelor sugerează că probioticele și/sau prebioticele reduc nivelul colesterolului din sânge atât în condiții experimentale umane, cât și animale. Alte studii au arătat reduceri semnificative ale nivelului seric al colesterolului total și al trigliceridelor la șoarecii experimentali hrăniți cu Lactobacillus plantarum PH04. Alți autori au raportat observații similare cu, de exemplu, utilizarea Lactobacillus acidophilus L1. Există, de asemenea, dovezi că combinația de tulpini bacteriene este mai eficientă în reducerea colesterolului total și hepatic decât tulpinile bacteriene individuale. Amestecul Lactobacillus acidophilus a redus nivelul colesterolului hepatic cu 23-57%, comparativ cu martorii.

Prebioticele pot induce hipocolesterolemia prin două mecanisme diferite: pe de o parte, reduc absorbția colesterolului prin stimularea excreției de colesterol fecal și, pe de altă parte, stimulează producția de SCFA. De exemplu, într-un studiu, ingestia a 20 de grame de inulină (un prebiotic cu lanț lung) pe zi a redus semnificativ nivelul trigliceridelor serice și al colesterolului LDL în comparație cu martorii, în timp ce crește nivelul seric al HDL. Conform testelor de toleranță la glucoză, inulina crește semnificativ cantitatea de H2 expirat. Pe baza tuturor acestora, inulina poate avea un efect de scădere a lipidelor la indivizii normolipidemici.

Deși multe studii par să demonstreze efectul de scădere a colesterolului al probioticelor și/sau prebioticelor atât in vivo cât și in vitro, rezultatele sunt departe de a fi uniforme, deoarece au fost raportate studii care nu au reușit să demonstreze un efect benefic. Prin urmare, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a demonstra fără echivoc rolul pe care probioticele și prebioticele îl pot juca în tratamentul anomaliilor metabolice.

rezumat

Tulburările metabolice cresc fără îndoială morbiditatea și mortalitatea. Microbii intestinali pot juca un rol important în patogeneza T2DM și CVD prin influențarea greutății corporale, a activității proinflamatorii și a rezistenței la insulină. Este un fapt acceptat științific că probioticele și prebioticele pot regla compoziția și funcția microflorei intestinale. Numeroase studii au arătat că probioticele pot fi benefice în T2DM și CVD prin modificarea microbiogramei intestinale, reglarea semnalului insulinei și scăderea nivelului de colesterol.

Sursa: Yoo JY și colab. Probiotice și prebiotice: statutul actual și perspectivele viitoare asupra tulburărilor metabolice. Nutrienți 2016, 8, 173; doi: 10.3390/nu8030173

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