- abstract
- Fundal:
- scopul:
- proiecta:
- rezultatele:
- concluzie:
- Principalul
- Relația procentuală bacterii în probele de fecale umane la indicele de masă corporală
- Modificări ale populației bacteriene intestinale la voluntarii cu o dietă redusă de carbohidrați
- concluzii
abstract
Fundal:
S-a sugerat că dezvoltarea obezității la om este influențată de proporțiile relative ale celor două bacterii filare majore (Bacteroidetes și Firmicutes) prezente în colon.
Examinați relațiile dintre indicele de masă corporală, pierderea în greutate și principalele grupuri bacteriene găsite în probele de scaun.
proiecta:
Grupurile majore de bacterii fecale au fost monitorizate utilizând hibridizarea in situ a fluorescenței (FISH) la indivizii obezi și non-obținuți de menținere a greutății și la voluntarii bărbați obezi supuși pierderii în greutate prin două diete diferite reduse de carbohidrați, date secvențial pe parcursul a 4 săptămâni. fiecare dintre ei.
rezultatele:
Nu am găsit nicio diferență între indivizii obezi și cei neobezi în raportul de bacteroidete măsurat în probe fecale și nu s-au modificat semnificativ procentul de bacteroidete în fecalele persoanelor obeze din dietele de slăbit. Cu toate acestea, eșantioanele fecale de la indivizi obezi pe o dietă de slăbit au arătat o reducere semnificativă a reducerilor dependente de dietă în grupul de companii producătoare de butirat.
concluzie:
Dietele concepute pentru a obține pierderea în greutate la indivizii obezi pot modifica în mod semnificativ compoziția speciilor microbiotei intestinale, dar nu am găsit dovezi că proporțiile Bacteroidetes și Firmicutes dintre bacteriile fecale au o funcție în obezitatea umană.
Principalul
Recent, a existat o relație între tipurile de bacterii care colonizează intestinul și dezvoltarea obezității. Multe ingrediente alimentare care sunt rezistente la digestia inițială în intestinul subțire sunt ulterior fermentate de comunitatea microbiană a colonului și produc acizi grași cu lanț scurt care sunt absorbiți prin mucoasa colonului. Se estimează că acești acizi grași cu lanț scurt furnizează 10% din cantitatea totală de energie din dietă la om 1 și, pe lângă creșterea cantității de energie din dietă disponibilă gazdei, poate stimula și lipogeneza prin reglarea postului -factor de grăsime indus. gazdă din carbohidrați rezistenți la digestie (sau „nedigerabili”) prin conversie microbiană în acizi grași cu lanț scurt este mai mică decât cantitatea echivalentă de zahăr absorbită direct. în intestinul subțire. 1 Carbohidrații nedigerabili pot crește, de asemenea, saturația. În plus, modificările metabolismului microbian și ale compoziției microbiotei intestinale care rezultă din fermentarea carbohidraților au mai multe consecințe potențial benefice pentru gazdă. Acestea includ aprovizionarea cu butirat a colonului și stimularea bifidobacteriilor. 4, 5
Pe baza dovezilor din secvențierea ARNr 16S, se raportează că proporțiile celor două filine bacteriene majore găsite în microbiota fecală umană, Firmicutes și Bacteroidetes, diferă între persoanele obeze și cele sărace, 6 cu microbiotice colonice găsite la indivizii obezi în recuperarea energiei. de ingrediente alimentare rezistente mai eficiente decât sărăcia microbiană. 7 Pentru a susține acest lucru, transmiterea microbiotei coloniale de la șoareci ob/ob la animale fără germeni duce la creșterea grăsimii, echivalentă cu o creștere a consumului de energie de 2% comparativ cu transmiterea de la șoarecii martori 7, deși a existat și o diferență neglijabilă în aportul alimentar. Șoarecii ob/ob au avut o proporție mai mare de Firmicutes și mai puține bacteroidete printre microbiotii lor intestinali comparativ cu șoarecii slabi. 7, 8 La subiecții umani obezi care au suferit pierderea în greutate pe o perioadă de 12 luni, sa raportat că proporția bacteriilor a crescut de la aproximativ 2% din totalul bacteriilor fecale la> 20%. 6
Relația dintre procentul de bacterii din probele de fecale umane și indicele de masă corporală
Relația dintre indicele de masă corporală (IMC) și procentul de bacterii fecale. Celulele bacteriene prezente în probe fecale au fost numărate prin fluorescență hibridizare in situ (FISH) folosind sonda Bac303 și exprimate ca procent de bacterii detectate de sonda Eub338. Metodele de prelucrare a probelor, FISH și calcul, au fost descrise anterior. 9 Fiecare punct de date reprezintă un eșantion de la un alt voluntar. Bărbații obezi sau supraponderali (triunghiuri) au furnizat un eșantion după 3-7 zile la o dietă controlată în funcție de greutate, în care 55% din calorii provin din carbohidrați. Sunt menționați și voluntarii care nu sunt femei obeze (pătrate) și bărbați (diamante) și își consumă dieta obișnuită în stil occidental. Majoritatea voluntarilor locuiau lângă Aberdeen, Marea Britanie. Cea mai potrivită regresie liniară este:% bacterii = 19, 2 + 0, 19 x IMC (R2 = 0, 13, P = 0, 40).
Imagine la dimensiune completă
Modificări ale populației bacteriene intestinale la voluntarii cu o dietă redusă de carbohidrați
Un total de 23 de indivizi obezi arătați în Figura 1 au suferit regimuri de scădere în greutate (aport de energie -1) timp de 8 săptămâni, care au inclus 4 săptămâni pe fiecare dintre cele două diete, fie cu conținut ridicat de carbohidrați, cu conținut scăzut de carbohidrați, ketogen (LC) sau cu carbohidrați cu proteine moderate, necetogene (MC), oferite într-un design echilibrat. Compoziția meselor individuale în termeni de energie, macronutrienți și conținut de fibre a fost calculată din tabelele de compoziție a alimentelor și verificată cu atenție. 16, 17 Proporția totală a bacteriilor fecale detectate ca bacteroizi (folosind sonda Bac303) nu a fost afectată nici de dietă, nici de ordinea dietetică, astfel încât nici modificările semnificative ale cantității de carbohidrați oferite la indivizi nu au avut niciun efect (Figura 2). Acest lucru sa întâmplat în ciuda reducerii numărului total de bacterii detectate de sonda Eub338 între dietele de întreținere (M) și de slăbire (MC și LC) (4, 92 vs 3, 32 și 3, 09 × 1010, SED = 0,46 × 1010, P 6 Cu toate acestea, în studiile prezentate aici, aproape la fel de mulți indivizi au scăzut (10) spre deosebire de procentul crescut (13) de fecale de bacterii după 8 săptămâni pe o dietă redusă cu carbohidrați.
Influența dietei diferiților carbohidrați (CHO) și conținutul de NSP asupra proporției de bacterii din fecale. Voluntarilor bărbați obezi (23) li s-a oferit o dietă de întreținere timp de 3 zile (M; 399 g CHO și 24 g NSP pe zi) și apoi timp de 4 săptămâni pe două diete de slăbire care conțin fie CHO ușor (MC; 164 g CHO și 12, 2 g NSP) pe zi) sau cu CHO scăzut (LC; 24 g CHO și 6 g NSP pe zi), oferit în ordine aleatorie (11 subiecți M-LC-MC, 12 subiecți M-MC-LC). 9 Diete: M (bare solide), MC (bare hașurate) și LC (bare deschise). Populațiile bacteriene estimate prin microscopie FISH pe probe de scaun prelevate la sfârșitul fiecărei perioade și exprimate ca procent din numărul total de Eub338 sunt raportate pentru: Bacteroizi (detectați de Bac303); Roseburia + Eubacterium rectale ("Rrec", detectat de Rrec584); și alte bacterii asociate cu Clostridium Cococoides ("Erec-Rrec", calculate din diferența dintre numărul de sonde Erec482 și Rrec584 obținute). Barele de erori reflectă eroarea standard a mediei bazate pe variațiile obiectelor. Valorile medii totale la momentul inițial au fost de 26,79% bacterii, 11, 49% Rrec și 12,52% Erec-Rrec, iar greutatea corporală inițială a fost de 113,76 kg.
Imagine la dimensiune completă
Rapoartele anterioare sugerează, de asemenea, o creștere a proporției companiilor prezente în fecale sau colonul subiecților umani obezi și ob/ob, 7, 8 șoareci comparativ cu controalele slabe. În acest studiu a fost utilizat un panou de sondă (Prop853, Fprau645, Erec 482, Rfla729 și Rbro730) 9, care reprezintă majoritatea bacteriilor din tulpina Firmicutes. În general, acest lucru nu a arătat nicio modificare în procentul de companii cu diete de slăbit diferite (M 53,9%, LC 49,8%, MC 55,2%, SED = 2,61, P = 0,32). Cu toate acestea, în cadrul acestei tulpini, diferite bacterii au fost susceptibile la intervenții dietetice. În special, grupul Roseburia + Eubacterium rectale (detectat de sonda Rrec482), care are o funcție cheie în formarea butiratului 4, 9, 10 și este probabil să aibă un efect benefic asupra sănătății colonului, prezintă o reducere semnificativă (P -1 ), amidon (187, 95 și 3 g zi -1) și polizaharidă fără amidon (NSP; 28, 12, 2 și 6) g zi -1) aportul de 17 a scăzut între dietele M, MC și LC. Acesta a fost un răspuns la compoziția dietetică, dovadă fiind faptul că proporțiile Roseburia + E. rectale au scăzut odată cu ordinea dietetică de la MC la LC, dar au crescut odată cu ordinea dietetică de la LC la MC (Figura 2; efectul de ordine P = 0,02), în timp ce pierderea în greutate a continuat în timp cu una dintre schemele de dietă (Figura 2).