Modificări ale frontierelor în microbiota intestinală prin terapia cu statine și posibilele efecte intermediare asupra

Microbiologia sistemelor

Acest articol face parte din subiectul de cercetare

Interacțiuni între diete, microbiota intestinală și metabolismul gazdei Vizualizați toate cele 55 de articole

Editat de
Yuheng Luo

Universitatea Agricolă Sichuan, China

Revizuite de
Natasa Golic

Institutul de genetică moleculară și inginerie genetică, Universitatea din Belgrad, Serbia

Monica Di Paola

Universitatea din Florența, Italia

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

microbiota

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Colegiul de Farmacie, Universitatea Sahmyook, Seul, Coreea de Sud
  • 2 Colegiul de Farmacie, Universitatea Națională Chungbuk, Cheongju, Coreea de Sud
  • 3 Colegiul de biotehnologie și resurse animale, Universitatea Sahmyook, Seul, Coreea de Sud

Disbioza microbiotei intestinale este un factor care contribuie la bolile metabolice legate de obezitate, cum ar fi hiperglicemia și hiperlipidemia. Farmacoterapia pentru bolile metabolice implică modularea microbiotei intestinale, care se sugerează a fi o potențială țintă terapeutică. În acest studiu, modularea microbiotei intestinale de către statine (medicamente care scad colesterolul: atorvastatina și rosuvastatina) a fost investigată într-un model de șoareci în vârstă cu obezitate indusă de dietă bogată în grăsimi și a fost descrisă asocierea dintre microbiota intestinală și răspunsurile imune. Atorvastatina și rosuvastatina au crescut semnificativ abundența genurilor Bacteroides, Butyricimonas, și Mucispirillum. Mai mult, abundența acestor genuri a fost corelată cu răspunsul inflamator, inclusiv nivelurile de IL-1β și TGFβ1 în ileon. În plus, transplantul oral de microbiote fecale cu material fecal colectat din grupurile de șoareci tratați cu rosuvastatină a îmbunătățit hiperglicemia. Din aceste rezultate, efectul statinelor asupra îmbunătățirilor metabolice ar putea fi explicat prin modificarea microbiotei intestinale. Descoperirile noastre sugerează că modularea microbiotei intestinale de către statine are un rol important în acțiunile terapeutice ale acestor medicamente.

Introducere

Bolile metabolice legate de obezitate, inclusiv hiperlipidemia, hipertensiunea și diabetul de tip 2 (T2D), sunt poveri de sănătate prevalente, globale (Wang și colab., 2008). Stilul de viață, inclusiv lipsa exercițiului fizic și o dietă occidentalizată, este un factor major care contribuie la prevalența bolilor metabolice (Lee S.E. și colab., 2018). Bolile metabolice sunt asociate cu un risc crescut de mortalitate la populația vârstnică; în special, hiperlipidemia este un factor de risc important pentru bolile cardiovasculare (Isomaa și colab., 2001; Felix-Redondo și colab., 2013).

Recent, Colegiul American de Cardiologie/American Heart Association (ACC/AHA) a recomandat statinele ca tratament de primă linie al hiperlipidemiei, iar statinele sunt în prezent cel mai utilizat tratament pentru hiperlipidemie (Safeer și Lacivita, 2000; Stone și colab., 2014). Statinele acționează prin inhibarea 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzimei A (HMG-CoA) reductază, o enzimă importantă implicată în calea de sinteză a colesterolului (Stancu și Sima, 2001). Mai mult, statinele induc expresia receptorilor lipoproteinelor cu densitate scăzută (LDL) și promovează îndepărtarea colesterolului LDL din sânge (Young și Fong, 2012). Mai mult, statinele s-au raportat că au efecte antiinflamatorii și imunomodulatoare (Lee și colab., 2016).

Microbiota intestinală este un factor important de mediu pentru reglarea homeostaziei energetice și a sistemului imunitar (Wu și Wu, 2012; Sanz și colab., 2015). Modularea microbiotei intestinale îmbunătățește rezultatul diferitelor boli, inclusiv sindromul metabolic și bolile inflamatorii, și influențează farmacoterapia (Wilson și Nicholson, 2009; Karkman și colab., 2017). Recent, diverse intervenții precum suplimente alimentare (Lee și Ko, 2016; Talsness și colab., 2017), prebiotice sau probiotice (Delzenne și colab., 2011; Markowiak și Slizewska, 2017) și medicamente (Shin și colab., 2013; Lee; Ko, 2014) au raportat că modifică compoziția microbiotei intestinale, care are un rol important în ameliorarea bolilor metabolice. În studii recente, sa constatat că terapia cu statine afectează compoziția microbiotei intestinale (Khan și colab., 2018; Liu și colab., 2018). Nolan și colab. (2017) au arătat că rosuvastatina a influențat microbiota intestinală și a crescut semnificativ abundența familiei Lachnospiraceae, și genurile Rikenella și Coprococ la șoareci C57BL/6 hrăniți cu HFD.

Obiectivele acestui studiu au fost (1) identificarea efectelor statinelor asupra microbiotei intestinale și îmbunătățirilor metabolice și (2) investigarea corelației dintre modificările semnificative ale microbiotei induse de statine și reglarea inflamatorie.

Materiale și metode

Animale și protocol experimental

Șoarecii C57BL/6N de sex masculin de 4 săptămâni au fost achiziționați de la Samtako Co., Ltd (Osan, Coreea de Sud) și au fost adaptați la condițiile de laborator timp de 1 săptămână, în care animalele au fost găzduite cu acces gratuit la apă și alimente la o temperatură - instalație animală controlată de umiditate sub un ciclu de lumină - întuneric de 12 ore la 22 ± 2 ° C și 55 ± 5% umiditate. Șoarecii au fost hrăniți fie cu o dietă bogată în grăsimi (HFD) de 45% kcal (FeedLab, Inc., Guri, Coreea de Sud) pentru a induce tulburări metabolice precum obezitate, hiperglicemie și hiperlipidemie, fie o dietă obișnuită (RD) Inc., Seoul, Coreea de Sud) timp de 39 de săptămâni. Atorvastatină (HFD-Ator: 10 mg/kg greutate corporală, = 6) sau rosuvastatină (HFD-Rosu: 3 mg/kg greutate corporală, = 6) a fost administrat în fiecare zi în timpul HFD în ultimele 16 săptămâni. Un grup de șoareci hrăniți cu RD ( = 6) și un grup de șoareci alimentați cu HFD ( = 6) au fost incluse ca controale normale și, respectiv, ale bolii. Toate procedurile experimentale au fost efectuate în conformitate cu orientările etice emise de Comitetul instituțional de îngrijire și utilizare a animalelor (IACUC) din Universitatea Sahmyook pentru îngrijirea și utilizarea animalelor de laborator (SYUIACUC 2015001).