затлъстяване

Въведение

Най-голямата общност от микроби в човешката микробиота се намира в червата и чрез симбиотична връзка с гостоприемника участва в поддържането на здравето и метаболитната хомеостаза, включително производството на широк спектър от метаболити. Дисбиозата е свързана с насърчаване или влошаване на хронични метаболитни заболявания, като затлъстяване и захарен диабет тип 2 (T2DM).

Задействащ фактор за метаболитно заболяване е свързан с ролята на чревната микробиота в модулирането на възпалението, при което повишените циркулиращи липополизахариди, влошени от диета с излишни мазнини или фруктоза, предизвикват ниско възпалително състояние. Степен, наречена метаболитна ендотоксемия.

При наличие на дисбиоза се наблюдава и промяна в производството на метаболити, което е особено вярно за фекалните жлъчни киселини (ABF), които се нуждаят от чревната микробиота за тяхната трансформация.

От клинична гледна точка има голям интерес да се определи дали модулацията на чревната микробиота е жизнеспособна стратегия за контрол на затлъстяването и подобряване на метаболитното здраве. Една от тези стратегии е консумацията на пребиотици, които са несмилаеми хранителни съставки, използвани от чревните микроорганизми и които влияят благоприятно на физиологията на гостоприемника.

Микробните промени в отговор на приема на пребиотици се появяват главно при промени в Bifidobacterium и Lactobacillus, 2 често срещани рода, които могат да бъдат увеличени с пребиотици и са свързани с благоприятни ефекти върху здравето на гостоприемника.

Приемът на пребиотици е свързан със значително подобрение на ситостта, кръвната глюкоза след хранене и концентрациите на инсулин при възрастни.

Въпреки това, като се има предвид, че структурата на глобалната общност и микробното разнообразие са важни за здравето на гостоприемника и червата, е необходимо да се изследват по-широките микробни промени, които се случват в отговор на пребиотиците, например, като се използва подход на секвениране.

При систематичен преглед на клиничните изпитвания приемът на пребиотици е свързан със значително подобрение на ситостта, концентрацията на глюкоза в кръвта след хранене и инсулин при възрастни.

Доказано е също, че консумацията на смес от инулин/олигофруктоза увеличава Bifidobacterium spp. и Faecalibacterium prausnitzii, и двете отрицателно корелирани с полизахариди, и Bifidobacterium spp. отрицателно корелира с процента мастна маса и липопротеинов холестерол с ниска плътност.

Тези резултати са обещаващи при възрастни и оправдават оценката на пребиотиците като диетична интервенция за модулиране на чревната микробиота и метаболитните резултати при детското затлъстяване.

Детското наднормено тегло има тенденция да продължи и в зряла възраст и е ранен рисков фактор за заболеваемост и смъртност, свързани със затлъстяването, подчертавайки значението на ранната намеса. Потенциалът на пребиотиците да повлияят на телесното тегло при деца се предполага от намаляването на скоростта на наддаване на тегло, наблюдавано в проучване, което оценява комбинацията от прием на пребиотик и калций при здрави деца.

Към днешна дата обаче няма изследване, което да оценява всички промени в чревната микробиота при деца с наднормено тегло и затлъстяване, чрез прилагане на пребиотици. Също така има малко изследвания, които оценяват глобалния микробен състав на децата с наднормено тегло и затлъстяване, със или без намеса.

Целете се

Оценете ефекта на пребиотични добавки върху чревната микробиота, FFA и свързаните с тях метаболитни резултати (телесен състав, серумни възпалителни маркери, липиден профил и кръвна глюкоза и инсулин на гладно) при иначе здрави деца с наднормено тегло и затлъстяване.

Материали и методи:

Това е муницентрично, двойно-сляпо, плацебо контролирано проучване в отделни кохорти (март 2014 г. и август 2014 г.) в Университета на Калгари, Канада. Участниците са били деца на възраст от 7 до 12 години, които са били с наднормено тегло или със затлъстяване (индекс на телесна маса [ИТМ]> 85-и персентил), които иначе са били здрави.

Участниците бяха разпределени на случаен принцип в групи, които получиха инулин, обогатен с олигофруктоза (IO) (8 g/ден; n = 22) или малтодекстрин като плацебо (контроли, изокалорична доза, n = 20) 1 път/ден в продължение на 16 седмици.

Мастната маса и чистата маса се измерват с помощта на двойна енергийна рентгенова абсорбциометрия, височина на изходното ниво, тегло и обиколка на талията на всеки 4 седмици.

В началото и на 16 седмици от проучването се измерват липиди, цитокини, липополизахариди и инсулин.

Фекалните проби бяха събрани в началото на изследването и 16 седмици по-късно; ABF са установени чрез високоефективна течна хроматография и съставът на микробиотата е анализиран чрез rRNA16S секвениране и количествена полимеразна верижна реакция. Основните резултати бяха промяната в процента на телесните мазнини от изходното ниво до седмица 16.

Резултати

На 16 седмици децата, които консумират ОИ, показват значително намаляване на z-резултата на телесното тегло (3,1% намаление), процента на телесните мазнини (2,4% намаление) и процента мазнини в багажника (3,8% намаление) в сравнение с децата плацебо (0,5% увеличение, Съответно 0,05% увеличение и 0,3% намаление).

Децата, които също са използвали ОИ, са имали значително намаляване на изходното ниво на интерлевкин 6 (.15% намаление) в сравнение с плацебо групата (25% увеличение). Наблюдава се значително намаляване на серумните триглицериди (19% намаление) в групата с OI.

Количествената полимеразна верижна реакция показва значително увеличение на Bifidobacterium spp. в IO групата в сравнение с контролите.

Последователността на rRNA 16S разкрива значително увеличение на видовете от рода Bifidobacterium и намалява при Bacteroides vulgatus в групата, консумирала OI. Във фекалните проби нивата на първичните FFA се повишават в групата на плацебо, но не и в групата с OI.

Коментари

Авторите заявяват, че това е първото рандомизирано контролирано проучване, което оценява всички промени в състава на чревните микробни и жлъчни киселини с пребиотична намеса при деца с наднормено тегло и затлъстяване.

Резултатите показват, че консумацията на IO нормализира наддаването на тегло в детска възраст, намалява всички телесни мазнини и мазнини в тялото, модифицира първичните фекални жлъчни киселини и селективно променя чревната микробиота.

Въпреки че загубата на тегло е ключов резултат при интервенции при затлъстяване, педиатричните проучвания трябва да вземат предвид объркващия ефект на растежа.

Друго проучване с пребиотици при младежи не показва абсолютно никакво намаляване на телесното тегло с ОИ, което е в съответствие с констатациите от настоящата работа. Очаква се обаче височината и теглото да нарастват линейно при деца на възраст от 6 до 10 години, с малка разлика между половете.

По-специално, телесното тегло се очаква да се увеличава с 2-3 кг годишно. „Въз основа на нашите данни от 4-месечната интервенция“, казват авторите, „прогнозираното годишно увеличение на телесното тегло в пребиотичната група ще бъде 3 kg, в рамките на очаквания диапазон, докато прогнозираното увеличение в плацебо групата е от 8 кг, почти утроявайки очакваното годишно увеличение. "

И те ограничават: „нормализирането на абсолютното нарастване на телесното тегло с ОИ е важно, защото позволява на децата да не надвишават очакваната тенденция на растеж.“ Това нормализиране може да се отдаде отчасти на по-добрия контрол на апетита, наблюдаван преди това в групата на ОИ.

32% от мазнините в багажника намаляват при участниците, консумирали ОИ

В настоящото проучване намаляването на процента на телесните мазнини, наблюдавано при субекти, консумирали ОИ, е подобно на това, наблюдавано от Abrams et al. калций за 1 година.

От гледна точка на метаболитно здраве, авторите подчертават важността, че 32% от мазнините в багажника намаляват при участниците, които консумират ОИ, подобно на наблюдаваното при възрастни с наднормено тегло и затлъстяване, които консумират олигофруктоза в продължение на 12 седмици. "В нашето проучване," казват те, "намаляването на централната адипозия може отчасти да обясни значителното намаляване на серумните триглицериди, наблюдавано в пребиотичната група."

Предлага се нискостепенно възпаление като механистична връзка между затлъстяването и свързаните с него съпътстващи заболявания, като инсулинова резистентност. При затлъстяване при възрастни се наблюдава повишаване на IL-6 и TNF-a, докато С-реактивният протеин е положителен, корелиран със затлъстяването при деца и възрастни.

При здрави възрастни с нормално тегло не е имало промени в цитокините след прием на пребиотик, вероятно защото изходните нива не са били достатъчно високи, за да се открият разликите. Авторите смятат, че това е така и при участниците в това проучване, тъй като IL-6 е единственият цитокин, значително намален при употребата на пребиотици и обикновено е необходимо по-голямо възпаление, за да има отговор на лечението.

Но има тенденция към намаляване на метаболитната ендотоксемия, което е съвместимо с намаляването на липопротеините, наблюдавано при прием на плодове от инулинов тип при иначе здрави затлъстели възрастни и жени с наднормено тегло и затлъстяване с диабет.

Микробните метаболити, като фекалните жлъчни киселини, имат 1 потенциален механизъм, чрез който промените в състава на чревната микробиота засягат физиологията на гостоприемника. Повишените фекални жлъчни киселини са свързани с отрицателни клинични резултати, включително преобладаващ диария синдром на раздразнените черва, придружен от значително намаляване на Bifidobacterium.

Повишените серумни нива на първичните жлъчни киселини са важни за затлъстяването. Намерена е и положителна корелация между процента на хенодеоксихолевата киселина (CDCA) и индекса на телесна маса (BMI), гликозилирания хеглобин, LDL холестерола и триглицеридите.

Авторите съобщават, че сред участниците, които са използвали ОИ, не е имало промяна в процента на фекални CDCA, но е имало значително увеличение (17%) в плацебо групата с течение на времето.

Авторите предполагат, че приемът на ОИ може да е притъпил естествената траектория на увеличаване на първичните фекални жлъчни киселини, наблюдавани в групата на плацебо, отчасти поради увеличаването на Bifidobacterium, род, за който е доказано, че има благоприятен ефект.

Проучванията при деца подчертават ползата от увеличаването на бифидобактериите с преобладаване на Bifidobacterium spp. в червата на кърмените бебета, което е свързано с по-малка вероятност от наднормено тегло и затлъстяване в детска възраст. По подобен начин при възрастни със затлъстяване се наблюдава намаляване на Bifidobacterium spp. в сравнение със здравословното тегло.

Когато беше оценен количественият анализ на специфични скорости (qPCR), единствената микробна промяна беше значително увеличение на Bifidobacterium spp. в пребиотичната група, което се наблюдава и в различни групи от възрастни потребители на различни пребиотици.

В настоящото проучване анализът на секвенирането също показва значително увеличение на оперативната таксономична единица (известна също с абревиатурата OUT), представляваща бифидобактерии като Bifidobacterium longum, подобно на това, наблюдавано след добавяне на пребиотици при жени със затлъстяване.

Значително увеличение на Bifidobacterium се наблюдава в червата на възрастни хора след повече от 10 g/ден на късоверижни фруктоолигозахариди. Авторите съобщават, че при тяхната педиатрична популация е установен значителен бифидогенен ефект като отговор на пребиотичната група с доза

Завършеност

Допълването с обогатена с фруктоза инулинна подобри резултатите от затлъстяването при деца с наднормено тегло/затлъстяване. Авторите отбелязват, че са показали, че инулинът, обогатен с фруктоза IO, индуцира специфични бактериални промени в червата в сравнение с плацебо.

Метаболитните и микробни находки от това проучване предоставят основа за по-голямо клинично изпитване при педиатричната популация. Пребиотиците са евтини и неинвазивни и следователно представляват правдоподобна диетична намеса при дете с наднормено тегло/затлъстяване.

Превод и резюме на целите: Д-р Марта Папонети