A belek és mikroflóra jelentősége az elhízás kialakulásában

Prof. I. Daskalova, MD, Dr. Ts. Totomirova
Endokrinológiai és Metabolikus Betegségek Klinikája, Katonai Orvostudományi Akadémia - Szófia

Jelenleg jelentősen növekszik az elhízás és a túlsúly előfordulása - ezt a tényt nem lehet teljes mértékben megmagyarázni a lakosság étkezési szokásainak változásával vagy a korlátozott fizikai aktivitás hátterében bekövetkező csökkent energiafelhasználással.

Az elmúlt években ezen a területen a kutatások a bél mikroflóra (mikrobiota) területére összpontosultak, további környezeti tényezőként tekintve rá, amely befolyásolja az élelmiszer-bevitelből származó energia-visszanyerést, szabályozza a perifériás anyagcserét és így súlygyarapodáshoz vezet [1]. Az elhízás állatmodelljei azt bizonyítják, hogy a mikrobiota változásai számos mechanizmussal társulnak az elhízás, az inzulinrezisztencia és a cukorbetegség kialakulásával a gazdaszervezetben:

Az ételből származó energiafelvétel növelése.
A zsírsav-anyagcsere változása.
Lerakódásuk a zsírszövetben és a májban.
Az YY és a GLP-1 peptid szekréciójának szabályozása.
A 4-es lipopoliszacharid-út-szerű receptor tengely aktiválása.
A bélgát integritásának modulálása GLP-2-vel.

Először Gordon et al. kezdeményezze a bél mikroflóra, mint környezeti tényező vizsgálatát, amely befolyásolja a zsírszövet felhalmozódását és az elhízás kialakulását [2]. Kísérletileg bebizonyították, hogy a csíra nélküli (mikroorganizmusok nélkül növesztett) egerek teljes testzsírja 40% -kal kevesebb, mint a hagyományos tenyésztésű egerekben, még akkor is, ha kalóriabevitelük 29% -kal magasabb volt, mint a hagyományos módon tartott állatoknál.

Az emberi gyomor-bél traktus jelentős mennyiségű mikroorganizmust tartalmaz, amelyek közül a baktériumok a legnagyobbak és a legkülönfélébbek. A mikrobiom (más néven mikrobiom) genomja közel százszor nagyobb, mint az emberi genom [3]. Így a bél mikrobiota externizált szervnek tekinthető, amely fontos az általános anyagcseréhez és az élelmiszer tápanyagokká és energiává történő átalakulásához. A mikroorganizmusok száma meghaladja a 10 baktériumot, és az anaerob mikroflóra uralja őket, és 500-1000 különféle fajt tartalmaz [14]. A lakó mikroorganizmusok 99% -a 40 fajhoz tartozik. A baktériumok sűrűsége a vékonybél mentén fokozatosan változik a jejunumban lévő 10-ről a luminális tartalom grammjára számított 10 kolóniaképző egységre az ileális végén, túlsúlyban vannak a gram-negatív aerobok és néhány kötelező anaerobot tartalmaz [4,7]. Egy oszlopban a baktériumszám eléri az 10 kolóniaképző egységet grammonként, az anaerobok túlsúlyával [12]. Megállapították, hogy a széklet tömegének 60% -a baktériumokból áll [4]. .

A baktériumok három különböző rendje uralja a gyomor-bél tartalmát - Firmicutes (Gram-pozitív), Bacteroidetes (Gram-negatív), Actinobacteria (Gram-pozitív). A firicutes a legkülönbözőbb baktériumosztály, és több mint 200 fajt tartalmaz, beleértve a következőket: Lactobacillus, Mycoplasma, Bacillus és Clostridium.

A Bacteroidetes és az Actinobacterium fajokban kevésbé változatos.

A magzat fejlődése során a magzat gyomor-bél traktusa steril és mikrobákkal kolonizálódik, amikor áthalad a születési csatornán. Közvetlenül születése után a gyermek számos baktériumforrásnak van kitéve a környezetből - bőr, száj, anyatej. Ezek a kezdeti mikroorganizmusok az élet első hónapjaiban dinamikusan változnak. A bél mikroflórája az első 1-2 évben modulálódik, és ez egybeesik a magas zsírtartalmú tej sűrű, magas szénhidráttartalmú étrendre való átmenetével. 4 éves korára a bél mikroflóra teljesen kifejlődött és viszonylag állandó marad az egyén életében. A végleges fajarányt befolyásolja a gazda (emberi test) genotípusa, fiziológiája és sok más környezeti tényező [5,6] .

A kialakult mikrobiota függ a születés módjától, a csecsemő táplálásának típusától, kórházi ápolásokatól, koraszülöttségtől, antibiotikum-használattól. A természetes szülés során a gyermekeket a szülőcsatornából származó mikrobák gyorsan, míg a császármetszéssel születtek a környezetből, az anyától, a levegőből érkező mikrobák által a személyzet által továbbítottak. Ennek eredményeként a császármetszéssel született gyermekeknél kevesebb a bél Bifidobacterium és Bacteroidetes (két faj az elhízás ellen védettnek tekinthető), és a Clostridium difficile gyarmatosítja őket, mint a természetesen született csecsemőket. [7] A mesterséges táplálékkal etetett csecsemőket az Enterobacteriaceae, a C. difficile, a Bacteroides és a Streptococcus gyakrabban telepíti meg, mint azokat a csecsemőket, akiket elsősorban Staphylococcus, Streptococcus, Lactobacillus és Bifidobacterium kolonizál.

A genetikai tényezők jelentős hatással vannak a fajok arányára. A külön élő monogén ikrek mikrobiotája jelentősebb hasonlóságot mutat a nem rokonokhoz képest. Ugyanakkor a környezet viszonylag kevésbé fontos - például a házastársak nem mutatnak szignifikánsan nagyobb hasonlóságot a baktériumoknál, mint a nem rokonok, függetlenül attól, hogy hasonló környezetben élnek és hasonló étkezési szokásokkal rendelkeznek [5]. .

Egereken végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a mikrobiota közvetlenül befolyásolja a gazdát, hogy növelje a máj triacil-glicerin és a glükóz termelését. A bél mikroflóra elnyomja az éhgyomorra kiváltott zsírfaktor (FIAF) expresszióját, és ennek a lipoprotein lipáz inhibitornak (LPL) elnyomásával növeli a lipoprotein lipáz aktivitását. Ez a növekedés több zsírsav felvételéhez és a triacil-glicerin felhalmozódásához vezet a zsírsejtekben [7]. .

A gazda energiafelhalmozódásának befolyásolásának másik módja a komplex szénhidrátok baktériumfermentációja az ételtől monoszacharidokká és rövid láncú zsírsavakká. Ezek a rövid láncú zsírsavak kötődnek a G-fehérjéhez kapcsolt 4 receptorhoz (GPR41), amelyet a bélben lévő enteroendokrin sejtek expresszálnak. A GPR41 aktiválása közvetíti a YY (PYY) peptit, az enteroendokrin sejtek hormonjának termelését, amely általában gátolja a bél motilitását, növeli a bél tranzitidejét és csökkenti az étrendből történő energiatermelést, és ezáltal befolyásolja a perifériás glükóz felhasználását [8]. .