Șoareci obezi care pierd greutate datorită suplimentării sau alimentelor cu acid linoleic conjugat trans-10, cis-12
Laura J den Hartigh
1 Divizia Metabolism, Endocrinologie și Nutriție, Departamentul de Medicină, Facultatea de Medicină a Universității din Washington, Seattle, WA
Zhan Gao
2 Departamentul de Medicină, Școala de Medicină a Universității din New York, New York, NY
Leela Goodspeed
1 Divizia Metabolism, Endocrinologie și Nutriție, Departamentul de Medicină, Facultatea de Medicină a Universității din Washington, Seattle, WA
Shari Wang
1 Divizia Metabolism, Endocrinologie și Nutriție, Departamentul de Medicină, Facultatea de Medicină a Universității din Washington, Seattle, WA
Arun K Das
3 Departamentul de Medicină Internă, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI
Charles F Burant
3 Departamentul de Medicină Internă, Universitatea din Michigan, Ann Arbor, MI
Alan Chait
1 Divizia Metabolism, Endocrinologie și Nutriție, Departamentul de Medicină, Facultatea de Medicină a Universității din Washington, Seattle, WA
Martin J Blaser
2 Departamentul de Medicină, Școala de Medicină a Universității New York, New York, NY
Date asociate
Abstract
fundal
trans-10, cis-12 Acidul linoleic conjugat (t10, c12-CLA) este un supliment alimentar care promovează pierderea în greutate prin creșterea oxidării grăsimilor și a consumului de energie. Am raportat anterior că, în absența t10, c12-CLA, șoarecii forțați să piardă greutatea corporală echivalentă prin restricție alimentară (FR) nu prezintă creșteri ale oxidării grăsimilor sau ale cheltuielilor energetice, ci au îmbunătățit metabolismul glucozei, în concordanță cu FR ca un metoda de slăbit.
Obiectiv
Deoarece dieta este un factor determinant principal al populațiilor bacteriene intestinale, am emis ipoteza că efectele metabolice disparate care însoțesc pierderea în greutate de la t10, c12-CLA sau FR ar putea fi legate de alterarea microbiotei intestinale.
Metode
Șoarecii masculi cu deficit de receptor LDL (Ldlr -/-) în vârstă de zece săptămâni au fost hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi, bogată în zaharoză (HFHS; 36% grăsime de untură, 36,2% zaharoză + 0,15% colesterol) timp de 12 săptămâni (linia de bază), apoi a trecut doar la dieta HFHS (control obez), HFHS + 1% c9, t11-CLA (control acid gras obez), HFHS + 1% t10, c12-CLA (acid gras care induce pierderea în greutate) sau HFHS + FR (grup de control al pierderii în greutate cu aport alimentar HFHS de 75-85% ad libitum) pentru încă 8 săptămâni. Au fost cuantificate conținutul microbian fecal, acizii grași cu lanț scurt (butirat, acetat), concentrațiile de CLA tisulare și expresia transportorului de nutrienți intestinali.
Rezultate
Șoarecii hrăniți cu t10, c12-CLA sau atribuiți FR au pierdut 14,5% din greutatea corporală inițială. Șoarecii hrăniți cu t10, c12-CLA au avut concentrații crescute de butirat fecal (de 2 ori) și acetat de plasmă (de 1,5 ori) comparativ cu martorii alimentați cu HFHS. Diversitatea α fecală a scăzut cu 7,6-14% în toate grupurile. Butyrivibrio și Roseburia, microbi producători de butirat, au fost îmbogățiți în timp cu t10, c12-CLA. Prin compararea cu fiecare grup de control, am identificat, de asemenea, genuri bacteriene îmbogățite semnificativ în receptorii t10, c12-CLA, inclusiv Lactobacillus, Actinobacteria și noul Ileibacterium valens din genul Allobaculum, în timp ce alte taxe au fost îmbogățite de FR, inclusiv Clostridiales și Bacteroides.
Concluzie
Modalitățile care duc la pierderea în greutate echivalentă, dar cu efecte metabolice divergente sunt asociate cu diferențe compoziționale în microbiota intestinală a șoarecelui.
Introducere
Este din ce în ce mai recunoscut faptul că o microbiotă intestinală modificată poate contribui la obezitate (8-10), potențial prin modificarea metabolismului energiei gazdei (11-13). Microbiota intestinală a animalelor obeze prezintă o capacitate crescută de recoltare a energiei din dieta gazdei, cu absorbție parțială de către gazdă; atunci când este transplantată în șoareci fără germeni, astfel de microbiote pot promova adipozitatea sporită (14). Alte mecanisme potențiale prin care microbii intestinali ar putea afecta obezitatea sunt după cum urmează: 1) prin creșterea permeabilității intestinale pentru LPS, contribuind astfel la inflamația persistentă de grad scăzut care a fost asociată cu obezitatea (15) sau 2) prin perturbarea hormonilor intestinali care influențează axa intestin-creier-ficat-țesut adipos pentru a modifica aportul, stocarea și utilizarea energiei (16, 17). Deși este clar că microbiota intestinală este intim implicată în metabolismul energiei gazdei, contribuția sa la pierderea în greutate este mai puțin bine definită.
Modificările dietei gazdei afectează microbiota intestinală, modificând atât diversitatea cât și abundența speciilor (18, 19). Microbiota de la subiecții obezi a fost caracterizată, în general, ca având o diversitate filogenetică bacteriană mai mică, cu proporții mai mari și mai mici de Firmicutes și, respectiv, de Bacteroidete (9). În studiul nostru anterior, înlocuirea a 1% din grăsimea totală dintr-o dietă HFHS cu t10, c12-CLA a avut efecte profunde asupra grăsimii corporale și a cheltuielilor de energie, care nu au fost observate la șoarecii supuși FR (6). Acest lucru ridică posibilitatea ca micile modificări ale componentelor dietetice specifice să afecteze în mod disproporționat microbiota intestinală. Acest concept ar putea explica de ce efectele asupra țesutului adipos și asupra metabolismului întregului corp ar putea diferi după grade echivalente de pierdere în greutate rezultate din diferite abordări dietetice.