Efectele fibrelor alimentare și ale prebioticelor în reglarea adipozității prin modularea microbiotei intestinale
Abstract
Microbiota este indispensabilă pentru sănătatea umană și pentru reglarea diferitelor funcții ale corpului, inclusiv metabolismul energetic. Diafragma armonică dintre microbiotă și bariera epitelială intestinală determină homeostazia intestinală și starea de sănătate la subiectul sănătos. Riscul de obezitate și diabet de tip 2 se explică, într-o oarecare măsură, prin modificări ale microbiotei. Deoarece datele recente indică faptul că populația de microorganisme intestinale poate influența absorbția nutrienților și stocarea energiei, astfel prevalența obezității și a tulburărilor metabolice. Mai mult, afecțiunile metabolice, cum ar fi obezitatea, pot fi stimulate de factori genetici, de mediu și de căi care leagă metabolismul de sistemul imunitar. Pe baza considerațiilor de mai sus, această revizuire compilează rezultatele actuale obținute în studii recente care indică contribuția microbiotei intestinale la dezvoltarea obezității.
Introducere
Prevalența obezității și a diabetului în societățile dezvoltate rămâne una dintre principalele probleme de sănătate publică la nivel mondial, iar incidența sa este în creștere. Obezitatea rezultă din acumularea de exces de țesut adipos; cu toate acestea, etiologia sa este complexă, iar simptomele sunt eterogene din cauza comorbidității ridicate cu boli metabolice, inclusiv diabetul de tip 2, care este o patologie concomitentă. S-a sugerat că dieta este importantă în echilibrul energetic și joacă, de asemenea, un rol fundamental în menținerea diversității și funcționării corecte a microbiotei noastre intestinale. Astfel, intervenția dietetică adecvată, cum ar fi dieta bogată în fibre, poate îmbunătăți starea de sănătate prin reglarea microbiotei la om [1]. În acest context, manipularea microbiotei de către prebiotice devine un posibil modificator al profilului microbian și poate îmbunătăți sănătatea gazdei, prin declanșarea de răspunsuri sistemice benefice și reducerea adipozității [2].
Compoziția microbiotei în intestinul uman
Comunitatea microorganismului locuită în corpul uman este cunoscută sub numele de microbiotă. Concentrația numărului de celule microbiene în lumen este de zece ori mai mare decât celulele eucariote gazdă, reprezentând 1-2 kg de greutate corporală [3]. Microbiota intestinală a fost clasificată în aproximativ 1000 de specii diferite [4]. Trei dominante distinctive filum a fost identificat în intestinul uman: Firmicutes, Bacteroidetes și Actinobacteria [5], care reprezintă aproximativ 90% din totalul bacteriilor din intestin, în principal în partea sa terminală, colonul. Activitatea biochimică diversă a acestor bacterii are contribuții metabolice vitale pentru corpul uman, în care organismul nu ar putea funcționa independent [6].
De asemenea, microbiota participă la homeostazia indivizilor, oferind o serie de funcții cheie, cum ar fi degradarea polizaharidelor dietetice nedigestibile, reglarea stocării energiei obținute, sinteza vitaminelor, modularea sistemului imunitar și are, de asemenea, un efect protector al bariera intestinală [13]. Prin urmare, orice factor sau eveniment care afectează una dintre aceste funcții are repercusiuni asupra altora și are un impact negativ asupra întregului organism. Luat împreună, acest articol își propune să compileze literatura științifică despre relevanța microbiotei pentru obezitate și posibilele mecanisme implicate în prevenirea sau tratarea pandemiei obezității.
Modificarea profilului microbiotei intestinale la obezitate
Rezumatul creșterii compoziției microbiotei intestinale la subiecții obezi și slabi
Dovezile sugerează că intervenția dietetică ar putea ameliora obezitatea prin modificarea profilului microbiotei. Se pare că ceaiul verde și produsele sale procesate, cum ar fi negru, împreună cu ceaiul oolong, promovează metabolismul lipidic benefic și efectele obezității [25]. În conformitate cu aceste constatări, Seo și colab. au arătat efecte expozitive anti-obezitate ale extractelor de ceai verde fermentate (FGT; 500 mg/kg; dizolvate în 0,1% metilceluloză) la șoareci, în care șoarecii obezi hrăniți cu dietă bogată în grăsimi (HFD) au primit o administrare orală zilnică de ceai verde uscat frunze, fermentate de Bacillus subtilis, în timp ce grupurilor martor li s-a administrat 0,1% metilceluloză ca vehicul. Rezultatele au indicat administrarea de 8 săptămâni de FGT a scăzut dramatic Firmicutes/Bacteroidetes raport în timp ce scade nivelul glucozei plasmatice și al lipidelor. Mai mult, intervenția dietetică a redus expresia genelor lipogene și proinflamatorii, prevenind astfel hiperlipidemia [26, 27]. Luată împreună, se sugerează că modificarea microbiotei intestinale prin intervenție dietetică ar putea fi un adjuvant terapeutic promițător al obezității.
Corelarea microbiotei, obezității și a prebioticelor
Studiile efectuate pe modele animale de obezitate genetică sau indusă de dietă au arătat că prebioticele pot îmbunătăți funcția barierei intestinale, toleranța la glucoză și modularea metabolismului lipidic, reducând în același timp creșterea în greutate, masa grasă și starea inflamatorie. De asemenea, poate regla producția de hormoni intestinali prin efectul trofic care promovează mucoasa [21, 28,29,30]. Tabelul 2 prezintă rezumatul șoarecilor și studiilor prebiotice cheie umană.
Mai mult, studiile la șoareci au arătat relația dintre echilibrul energetic, dieta și compoziția microbiotei intestinale. S-a sugerat că microbiota intestinală este afectată de achiziția de nutrienți, stocarea energiei și o serie de căi metabolice [5]. Microbiota are efecte biologice dramatice asupra organismului uman; în ceea ce privește achiziția de nutrienți, microbiota metabolizează reziduurile alimentare nedigerabile, cum ar fi polizaharidele dietetice (de exemplu, oligozaharide, amidon rezistent și fructoză). În consecință, diferențele de activitate metabolică a microbiotei intestinale pot duce la variații ale caloriilor ingerate din substanțele dietetice, stocarea caloriilor în țesutul adipos și disponibilitatea energiei pentru proliferarea microbiană. Astfel de diferențe de microbiotă intestinală sunt, de asemenea, legate de variația absorbției de energie la om, explicând aspecte ale obezității care pot fi responsabile de predispoziția unui individ la tulburări metabolice [24].