obiecte

abstract

Fundal:

Modificările în compoziția microflorei intestinale - cunoscute sub numele de disbioză - au fost concepute pentru a contribui la dezvoltarea obezității, promovând astfel interesul potențial al nutrienților care acționează asupra microbilor intestinali pentru a obține un efect benefic asupra metabolismului energetic al gazdei. Carbohidrații fermentabili nedigerabili prezenți în cereale pot fi substanțe nutritive interesante capabile să influențeze compoziția microflorei intestinale.

Obiectiv și proiectare:

Scopul acestui studiu a fost testarea eficacității prebiotice a oligozaharidelor arabinoxilane (AXOS) preparate din tărâțe de grâu într-un model nutrițional de obezitate asociat cu inflamație sistemică cronică de grad scăzut. Șoarecii au fost hrăniți fie cu o dietă de control sau bogată în grăsimi (HF), fie cu o dietă HF suplimentată cu AXOS timp de 8 săptămâni.

rezultatele:

Suplimentarea cu AXOS a provocat o mărire a esofagului și a colonului asociată cu un efect bifidogen semnificativ. A crescut nivelul peptidelor satietogene circulante produse de colon (peptida YY și peptida de tip glucagon-1) și a contracarat în mod coerent creșterea în greutate indusă de HF și dezvoltarea masei grase. Modelul de hiperinsulinemie și homeostazie indus de HF Evaluarea rezistenței la insulină a fost redusă cu AXOS. În plus, AXOS a redus endotoxemia metabolică indusă de HF, infiltrarea macrofagelor (F4/80 mARN) în țesutul adipos și interleukina 6 (IL6) în plasmă. Proteinele cu legătură îngustă (zonula occludens 1 și claudin 3) modificate după alimentarea cu IC au fost reglate în sus prin tratamentul cu AXOS, sugerând că tonusul inflamator mai mic a fost asociat cu funcția îmbunătățită a barierei intestinale.

concluzie:

Luate împreună, aceste descoperiri sugerează că carbohidrații nedigerabili specifici din cereale, cum ar fi AXOS, reprezintă o nutriție prebiotică promițătoare în controlul obezității și al tulburărilor metabolice conexe.

Rezultatul

Suplimentarea AXOS reduce creșterea în greutate corporală, aportul de calorii și dezvoltarea grăsimilor

Dezvoltarea greutății corporale ( A ), creștere în greutate b ), aport caloric c ) și masa epididimală ( d ), subcutanat ( e ) și visceral ( f ) țesut adipos al șoarecilor hrăniți cu o dietă martor (CT), o dietă bogată în grăsimi (HF) sau o dietă HF suplimentată cu oligozaharide arabinoxilane (HF-AXOS) timp de 8 săptămâni. * P § P * a 31, 9 ± 0, 6 g * § pentru grupul CT, HF și respectiv HF-AXOS (* P § P

derivate

Greutatea conținutului de cecal ( A ), b ) și țesuturile colonului ( c ). Conținutul de Caecal Bifidobacterium spp. ( d ), Lactobacillus spp. e ) și Bacteroides-Prevotella spp. ( f ). Șoarecii au fost hrăniți cu o dietă martor (CT), o dietă bogată în grăsimi (HF) sau o dietă HF suplimentată cu oligozaharide arabinoxilane (HF-AXOS) timp de 8 săptămâni. * P § P 1, în timp ce doar un șoarece HF din șapte avea o concentrație GLP-1 detectabilă de 33 pg ml-1 (P

Amilină portal ( A ), o polipeptidă pancreatică b ), concentrațiile de leptină c ), grelină ( d ), peptida YY (PYY) ( e ) și peptida de tip glucagon 1 (GLP-1) ( f ) la șoareci hrăniți cu o dietă martor (CT), o dietă bogată în grăsimi (HF) sau o dietă HF suplimentată cu oligozaharide arabinoxilane (HF-AXOS) timp de 8 săptămâni. Datele arată valorile individuale cu o linie care reprezintă valoarea medie. * P § P # P * a 1, 18). ± 0,32 § pentru grupurile CT, HF și HF-AXOS; * P § P 14 am cuantificat LPS în sângele portal și am măsurat expresia proteinei de legare strânsă (ZO1) în colon. Hrănirea cu HF a scăzut conținutul de ARNm de ZO1 în colon în timp ce crește nivelul LPS în sângele portal (Figura 4). Suplimentarea cu AXOS a contracarat endotoxemia metabolică indusă de HF (Figura 4a). Tratamentul cu AXOS a crescut semnificativ nivelul expresiei ZO1 în colon în comparație cu grupul HF (Figura 4b). Acest lucru sugerează o îmbunătățire a funcției de barieră intestinală prin tratamentul AXOS.

Lipopolizaharide plasmatice (LPS) ( A ) și expresia zonulei ocluzive 1 (ZO1) în colon ( b ) la șoareci hrăniți cu o dietă martor (CT), o dietă bogată în grăsimi (HF) sau o dietă HF suplimentată cu oligozaharide arabinoxilane (HF-AXOS) timp de 8 săptămâni. * P § P

PCA. ( A ) Scorul tuturor parametrilor examinați în acest studiu la șoareci hrăniți cu o dietă standard (○), o dietă bogată în grăsimi (HF) (•) sau o dietă HF suplimentată cu oligozaharide arabinoxilane (HF-AXOS) () timp de 8 săptămâni. ( b ) Proiecția parametrilor modificată semnificativ prin ajustarea AXOS în planul definit de primele două calculatoare (diagrama de încărcare). BW, greutate corporală; IL, interleukină; PYY, peptida YY; ZO, zonula occludens; Greutatea SAT a țesutului adipos subcutanat; EAT, greutatea țesutului adipos epididimal; LPS, endotoxemie; FIAF, factor adipos indus de post; GLP-1, peptidă-1 asemănătoare glucagonului; HOMA, model de homeostazie Evaluarea rezistenței la insulină.

Imagine la dimensiune completă

discuţie

Scopul acestei lucrări a fost de a evalua relevanța potențială a modulației compoziției microbiene intestinale care apare la șoareci obezi pentru sănătatea gazdei după suplimentarea cu carbohidrați fermentabili din cereale: AXOS. Descriem modificări specifice ale compoziției microflorei intestinale care apar atunci când AXOS este administrat in vivo (creșterea bifidobacteriilor și scăderea lactobacililor), iar aceste efecte sunt asociate cu îmbunătățirea inflamației și integrității barierei intestinale la șoarecii obezi.

Au fost propuse mai multe mecanisme pentru a explica efectul pozitiv al abordării prebiotice în modelele de obezitate. Printre aceste ipoteze se numără modularea funcției endocrine care apare la animalele hrănite cu prebiotice, fenomen care contribuie la îmbunătățirea obezității și a tulburărilor asociate. S-a demonstrat că ingestia fructanilor de tip inulină crește numărul de celule L în colonul proximal al șobolanilor sau șoarecilor, ducând la secreția diferitelor peptide, inclusiv GLP1, GLP2 și PYY. Aceste peptide intestinale joacă un rol în controlul barierei intestinale, al apetitului și al homeostaziei glucozei. 14, 16, 38, 39 Creșterea rezultată a GLP-2 contribuie la îmbunătățirea funcției de barieră intestinală prin exprimarea mai ridicată a proteinei linker strânse. Ca urmare, endotoxemia metabolică a fost redusă la șoarecii obezi hrăniți cu prebiotice. 14 În acest studiu, am observat că proteinele Z01 și claudin 3 strâns legate au fost reglate în sus în colon după suplimentarea cu AXOS. Mai important, tratamentul cu AXOS a atenuat concentrația de LPS indusă de HF determinată în serul portal, susținând această ipoteză.

GLP-1 este o peptidă intestinală capabilă să regleze aportul de alimente și homeostazia glucozei. 7, 8 În serul portal al grupului HF-AXOS, am demonstrat un nivel mai detectabil de GLP-1 decât în ​​grupul HF. Nivelul PYY, o altă peptidă satietogenă, a fost, de asemenea, semnificativ mai mare în plasma portală după suplimentarea cu AXOS. Ambele efecte pot fi incluse în aportul mai mic de alimente observat în acest studiu, care este probabil să ducă la creșterea în greutate corporală mai mică și la dezvoltarea grăsimilor decât a fost descris deja pentru fructanul de tip inulină. 15, 16 insulinemia de post indusă de post și HOMA-IR mai mare au fost semnificativ reduse cu suplimentarea AXOS. Aceste rezultate sugerează îmbunătățirea sensibilității la insulină la șoarecii hrăniți cu acest compus bifidogen.

Datorită efectului său de producere a propionatului în fermentație, AXOS este conceput să fie predispus la scăderea colesterolului și afectează în mod favorabil metabolismul grăsimii gazdei. Cu toate acestea, nu am observat efectul AXOS asupra profilurilor lipidice din ficat sau plasmă.

AXOS a indus, de asemenea, expresia IL10 în comparație cu șoarecii martori, care ar putea, prin urmare, să contribuie la niveluri serice mai ridicate ale acestei citokine antiinflamatoare. Împreună cu endotoxemia mai mică, presupunem că tonusul inflamator inferior observat cu suplimentarea cu AXOS se datorează producției mai mari de IL10 derivată din colon.

Din acest studiu, se poate concluziona că AXOS derivat din tărâțe de grâu are un efect bifidogen imens, așa cum s-a demonstrat anterior pentru fructanul de tip inulină. 17 Acest efect prebiotic a fost însoțit de o îmbunătățire a creșterii în greutate indusă de HF, dezvoltarea grăsimilor, hiperinsulinemie, rezistență la insulină, endotoxemie și tulburări inflamatorii într-un model de obezitate indusă de HF. Nivelurile mai ridicate de peptide derivate din colon păreau a fi ținte moleculare cheie. Niveluri mai ridicate de GLP-1 și PYY măsurate în serul portal al șoarecilor suplimentați cu AXOS au fost asociate cu un aport mai mic de energie. Pe de altă parte, funcția intestinală dependentă de GLP-2 a fost îmbunătățită (expresia proteinelor linker mai strânse) în tratamentul AXOS.

Având în vedere corelația și analizele PCA și în concordanță cu studiile noastre anterioare cu tipul de fructan cu inulină prebiotică, facem ipoteza că toate aceste efecte benefice pot fi legate de modularea microflorei intestinale, cum ar fi nivelurile mai ridicate de bifidobacterii în cecum. În general, aceste descoperiri susțin rolul AXOS derivat din grâu ca un nutrient interesant indigestibil cu proprietăți prebiotice legate de prevenirea obezității și a tulburărilor inflamatorii asociate.