Az elhízás és kapcsolata a bél minőségi és mennyiségi jellemzőinek változásával
Daniel Iliev, SBALDB EAD, Orvosi Egyetem, Szófia
Levelezés: Dr. Daniel Iliev, egyetemi docens, SBALDB egyetemi docens "Prof. Ivan Mitev ”EAD, Pulmonológiai Klinika intenzív terápiával, 1606 Sofia, Acad. Ivan Geshov ”11 e-mail: [email protected]
Az elhízás járvány és olyan állapot, amely emberek millióit érinti. Nagyon nagy társadalmi jelentősége van. A bolygó szinte minden országában megtalálható, és a lakosság különféle társadalmi rétegeit érinti. A túlsúlyos és elhízottak aránya világszerte folyamatosan növekszik1.
Fontos azonban megjegyezni, hogy nem minden olyan gyermeknél alakul ki túlsúly és hiperglikémia, aki túlzottan magas kalóriatartalmú ételek és italok fogyasztása esetén „étkezési stressznek” van kitéve. Az elmúlt évek tanulmányai azt sugallják, hogy a normál és a túlsúlyos egyének gyakran különböznek bélflóra - mikrobiota4 összetételükben is.
Egyre több bizonyíték áll rendelkezésre arról, hogy a bél mikrobiota (MB) fontos tényező és kapcsolat bizonyos gének, bizonyos környezeti tényezők és immunitás kapcsolatában5. Minden ember emésztőrendszere hatalmas számú és sokféle mikroorganizmust tartalmaz. A baktériumok száma a gyomor-bél traktusban (GIT) felnőttenként legalább 1x105. Körülbelül 1000 fajba sorolhatók, a leggyakoribbak 40 faj baktériumai. Az emésztőrendszer tartalmában a baktériumok koncentrációja a szájtól távolabb növekszik - a jejunum luminális tartalmának grammonként 104 baktériumról, a terminális ileumban lévő 107-től a vastagbél 1012-ig. Megállapították, hogy a széklet tömegének körülbelül 60% -a baktérium. Legtöbbjük gram-negatív aerob és anaerob6. Ennek a "mikrobiomnak" nevezett "mikrobiális szerv" összesített genomja két nagyságrenddel magasabb (1x102), mint az emberi nukleáris genom.
A bél mikrobiota összetétele
A bél MB összetétele három fő típust tartalmaz: Firmicutes, Bacteroidetes és Actinobacteria6. A Firmicutes típus a leggyakoribb. Körülbelül 200 fajt tartalmaz, és a Lactobacillus, Mycoplasma, Bacillus és Clostridium fajok baktériumait tartalmazza. A Bacteroidetes típus a második leggyakoribb, körülbelül 20 állandó lakosfaj van jelen a GIT lumenében. A Bacteroides fontos metabolikus funkciókat lát el. E baktériumok csökkent száma súlyos egészségügyi problémákhoz vezet. Az aktinobaktériumok szintén a GIT domináns mikroorganizmusaihoz tartoznak.
Mikrobiota és egészségi állapot
Az állat- és az emberi modelleken végzett vizsgálatok adatai azt mutatják, hogy a Bacteroides mennyiségének változása rendellenességekhez vezet a betegek egészségében, és társulhat társadalmilag jelentős betegségekkel. Például ezeknek a baktériumoknak a csökkent száma gyakran társul a túlsúlyhoz és az irritábilis bél szindrómához. Ezzel szemben a Bacteroides relatív növekedését figyelték meg 1-es típusú diabetes mellitusban szenvedő betegeknél. Az AB és kemoterápiás szerek, különösen a Metronidazole, Ampicillin-Sulbactam, Amoxicillinclavulanic sav, Imipenem, Clindamycin alkalmazása súlyos változáshoz vezet Bacteroides: jelentős hatással van a bélflóra mennyiségi és minőségi összetételére5.
Másrészt a Firmicutes abszolút és relatív száma is hatással van az emberi szervezet teljes anyagcseréjére. Megállapították, hogy az úgynevezett "nyugati étrend", amely gazdag könnyen emészthető szénhidrátokban és zsírokban, nemcsak csökkenti a Bacteroides relatív mennyiségét, hanem növeli a Firmicutes arányát is. Ez a tápanyagok béltartalomból történő extrakciójának fokozott hatékonyságához vezet. Tanulmányok azt mutatják, hogy ezek a baktériumok megduplázzák a kapillárisok sűrűségét a bélbolyhokban, növelve a bél lumen monoszacharidjainak felszívódási képességét, ezért átjutnak a portális keringésbe, és ezt követően zsírként tárolódnak a májban és a zsírszövetben. Ezenkívül elnyomja a zsírsavak oxidációját a májban és az izmokban, és védik őket a lebomlástól. Nem szabad figyelmen kívül hagyni azt a tényt, hogy e baktériumok genomja glikozid-hidroxilázokat kódoló géneket tartalmaz. Ez elősegíti a nem lebontható szénhidrátok - cellulóz - felszívódását.
Rengeteg bizonyíték van arra, hogy ezek a baktériumok fontos biológiai funkciókat töltenek be, elsősorban az anyagcserével kapcsolatban7. Az elmúlt tizenöt évben kidolgozták azt a hipotézist, hogy a bél lumenében lakó baktériumok milyen szerepet játszanak az elhízás, az inzulinrezisztencia és a 2-es típusú diabetes mellitus patogenezisében, valamint ezek lehetséges kezelésre való alkalmazását. Tapasztalt rágcsálókkal végzett kísérletek azt mutatják, hogy a bél MB felelős az energiamérleg szabályozásáért, nevezetesen az a képesség, hogy energiát nyer ki az élelmiszerekből, az energiát trigliceridek formájában tárolja és energiát fogyaszt a zsírsavak oxidációja révén7. Így a bél mikroflóra közvetítőként vesz részt a kalóriabevitel, az inzulinrezisztencia és a 2-es típusú cukorbetegség okozta elhízás kialakulásában.
Még mindig nehéz pontosan meghatározni, hogy a túlsúlyos egyéneknél a bél MB megváltozott mennyiségi és minőségi összetétele az elhízás oka vagy következménye. Rágcsálókkal végzett kísérletek során bebizonyosodott, hogy a túlsúlyos állatokból a normál testtömegűekbe történő bélbaktériumok átültetése a tápanyagok felvételének növekedését eredményezi a gazdaszervezetekben8. Ezeknek az állatoknak a testtömeg és az inzulinrezisztencia kialakulása jelentősen megnőtt. Embereken végzett vizsgálatok kimutatták, hogy tizenkét túlsúlyos embernél statisztikailag szignifikáns csökkenés volt tapasztalható a Bacteroidetes számában és növekedett a Firmicutes a GIT disztális részein a normál testtömegű egyének bél mikroflórájához képest9. Mindazonáltal nehéz végleges következtetéseket levonni az embereknél, mivel a kísérleti állatokkal ellentétben eltérő életmóddal rendelkeznek, és standardizált körülmények között nehéz őket levonni10.