Bél mikrobiota, elhízás és inzulinrezisztencia - Swiss Medical Review
összefoglaló
Az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség gyakorisága növekszik a fejlett országokban. Ezek a betegségek valódi közegészségügyi problémákat jelentenek, amelyek intenzív kutatáshoz vezetnek okaik és beavatkozási lehetőségeik felkutatásához. Az elmúlt években a bélflóra e kutatás egyik kiemelt elemévé vált, amelynek fejlődését addig a rendelkezésre álló technológiák korlátozták. Ma a molekuláris biológia fejlődése lehetővé teszi a specifikusabb megközelítést, a bél mikrobiota genetikai könyvtárának létrehozásával.
Ez a cikk a megszerzett ismereteket és hipotéziseket vizsgálja a bélflóra potenciális szerepéről az elhízás és az inzulinrezisztencia kialakulásában.
Bevezetés
A bélmikrobiota több száz billió mikroorganizmusból áll, ami tízszer több sejtet képvisel, mint az emberi testet alkotó sejtek (1. ábra). 1 A mikrobiom (mikrobiális genom) tehát az emberi genomnál 150-szer nagyobb génkészletet kódolja. A mikrobiota kulcsszerepet játszik abban, hogy olyan hasznos biológiai és metabolikus funkciókat biztosítson a gazda számára, amelyeket az emberi anyagcsere nem képes végrehajtani. 2,3 Ez a komplex szimbiózis a gazda és a mikrobák genetikájának és a környezetnek a kölcsönhatásától függ.
Axenikus (bélflóra nélküli) egereken végzett vizsgálatok egyértelműen megmutatták, hogy a bél mikrobiota milyen fontos szerepet játszik a gazda energia homeosztázisában. 4 Az axenikus egerek, a bélflóra által biztosított egerekhez képest, védettek a magas zsírtartalmú étrend okozta elhízástól, de a kapcsolódó anyagcserezavaroktól, például a glükóz intoleranciától is; fokozott az inzulinérzékenységük. 5 Az axén egér magas zsírtartalmú étrenddel szembeni "ellenállása" azonban nem állandó. Az étrend összetételétől függ, ami arra utal, hogy az elhízás és az inzulinrezisztencia kialakulását inkább a bélcsírák és a tápanyagok közötti kölcsönhatás határozza meg. 6 Axenikus egereken végzett beavatkozási vizsgálatok azt is kimutatták, hogy az elhízott és sovány egerek összetételében eltérő bélmikrobiota változások elhízást és cukorbetegséget okozhatnak (2. ábra). 7
A mikrobiota összetétele a cukorbetegséggel és az inzulinrezisztenciával kapcsolatban elhízottaknál
A fejlett molekuláris technológiák lehetővé tették a bélrendszerben több mint 160 baktériumfaj azonosítását.
A bakteriális filotípusok nyolcvan-kilencven százaléka két phila, a Bacteroidetes (Bacteroïdes, Prevotella) és a Firmicutes (Clostridium, Enterococcus, Lactobacillus, Ruminococcus) része; aztán jönnek az Actinobacteriumok (Bifidobacterium) és a Proteobacteriumok (Helicobacter, Escherichia). 8.
Tizenhat 2-es típusú cukorbeteg székletbaktériumának molekuláris elemzése tizenkét egészséges alanyhoz képest kimutatta, hogy a diabéteszes csoport bakteriális összetétele eltér a kontrollcsoporttól: a Bifidobacterium és a Bacteroïdes vulgatus nemzetségek kevésbé voltak jelen a cukorbetegek mikrobiotájában. 9.
Egy másik vizsgálatban, amelyben tizennyolc cukorbeteg és tizennyolc nem cukorbeteg alany vett részt, a diabéteszes betegeknél szignifikánsan alacsonyabb volt a menekült Firmicutes aránya, és a Bacteroidetes/Firmicutes arány pozitívan korrelált az éhomi vércukorszinttel, testtömeg-indextől függetlenül. 10 A bél mikrobiota összetételének elemzése 30 elhízott betegnél - köztük hét 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegnél, a normál súlyú tizenhárom alanyhoz viszonyítva - azt mutatta, hogy a Faecalibacterium Prausnitzii fajok negatívan korreláltak az inzulinrezisztencia mértékével. Úgy tűnik, hogy ezek a baktériumok modulálják az elhízott egyének gyulladását és cukorbetegségét. 11.