Σύσταση εντερικής μικροχλωρίδας και παχυσαρκία – Συμπληρώματα πρεβιοτικών και προβιοτικών Μαντώ Κυριακού Επίκουρη Καθηγήτρια Τμήμα Επιτήμης Διαιτολογίας - Διατροφής 2011 Εντερική μικροχλωρίδα Η εκτίμηση του μεγέθους της εντερικής μικροχλωρίδας ανέρχεται σε 1012-1014 μικροβιακά κύτταρa 10 X κύτταρα από τα κύτταρα του ξενιστή 100 Χ γονίδια από τα γονίδια του ξενιστή Homo sapiens: φαινότυπος σύνθετος που προκύπτει από διαφορετικούς οργανισμούς Γενετικό υλικό: σύνολο γενετικών χαρακτηριστικών από πολλούς οργανισμούς Κέρδος για τον ξενιστή: απόκτηση ιδιοτήτων που δεν χρειάστηκε να εξελίξουμε μόνοι μας Τα μέλη της o o o Στα ενήλικα άτομα ο γαστρεντερικός σωλήνας περιλαμβάνει: αρχαία, βακτήρια και ευκάρυα Τα βακτήρια του παχέος εντέρου έχουν κατακτήσει τη μέγιστη πυκνότητα που αναφέρεται σε οικοσύστημα Βιοποικιλότητα: αντιπροσωπεύονται μόνο 8 από τις 55 γνωστές υπερ-διαιρέσεις (5 αρκετά σπάνιες) ~1822 αλληλουχίες από το παχύ έντερο στη GenBank 1689 μη-καλλιεργούμενα στελέχη ~ 800 διαφορετικά είδη (500-1000) > 7000 στελέχη Τεράστια βιοποικιλότητα σε επίπεδο στελέχους, υποείδους Αυτοί που επικράτησαν… Bacteroidetes (γένος Bacteroides) Firmicutes (γένη Clostridium, Eubacterium, Lactobacillus, Enterococcus, Faecalibacterium prausnitzii) Η κάθε κατηγορία καταλαμβάνει το 30% των απομονώσεων σε δείγματα κοπράνων ή του βλεννογόνου που καλύπτει το εντερικό επιθήλιο Proteobacteria: παρόντα αλλά δεν επικρατούν Εργαλεία: κλασικές μικροβιολογικές τεχνικές & μη-καλλιεργητικές τεχνικές (metagenomics) Ρόλος της εντερικής μικροχλωρίδας Μεταβολικός, Θρεπτικός και Προστατευτικός Από τη διάσπαση των άπεπτων οργανικών ενώσεων που καταλήγουν στο παχύ έντερο: παραγωγή SCFA παραγωγή μεταβολικής ενέργειας ανακύκλωση στοιχείων για τον ξενιστή απορρόφηση ιόντων σύνθεση σημαντικών ενώσεων (βιταμίνη Κ) συντήρηση και αύξηση της μικροχλωρίδας Ρόλος της εντερικής μικροχλωρίδας (άμυνα) Eντερικός βλεννογόνος: το μεγαλύτερο σε έκταση όργανο του ανοσοποιητικού συστήματος Ο «διάλογος» που αναπτύσσεται μεταξύ του ξενιστή και της εντερικής μικροχλωρίδας στον εντερικό βλεννογόνο: εκπαιδεύει το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή και δημιουργεί ανοσοσυμβατά κύτταρα Ρόλος της εντερικής μικροχλωρίδας (άμυνα) Οι μικροοργανισμοί του εντέρου παρεμποδίζουν την προσκόλληση άλλων ίσως παθογόνων: o είτε διότι καλύπτουν τις θέσεις προσκόλλησης (υποδοχείς) o είτε γιατί καταναλώνουν τα θρεπτικά συστατικά o είτε γιατί παράγουν αντιμικροβιακές ενώσεις (βακτηριοσίνες) που παρεμποδίζουν την αύξηση των άλλων βακτηρίων (Guarner & Malagelada, 2003). Αλλαγές στην εντερική μικροχλωρίδα Σύνδεση της ευεξίας και της καλής υγείας με την επικράτηση συγκεκριμένων μικροβιακών ομάδων στην εντερική μικροχλωρίδα και συγκεκριμένου προφίλ μικροοργανισμών για κάθε άτομο Μεταβολές στη σύσταση της εντερικής μικροχλωρίδας παρατηρούνται σε ασθένειες που σχετίζονται με το γαστρεντερικό σύστημα και όχι μόνο Εντερική μικροχλωρίδα & παχυσαρκία Στην εντερική μικροχλωρίδα παχύσαρκων πειραματόζωων υπερίσχυαν τα Firmicutes, σε σχέση με τα Bacteriodetes, ανεξάρτητα από τη δίαιτα που κατανάλωναν Στην εντερική μικροχλωρίδα παχύσαρκων ενηλίκων (σε πρόγραμμα απώλειας βάρους) ενώ αρχικά τα Firmicutes › Bacteriodetes, στη συνέχεια, κατά την περίοδο απώλειας βάρους μεταβαλλόταν η αναλογία των δύο ομάδων, με τα Bacteriodetes να αυξάνονται και τα Firmicutes να μειώνονται (Ley et al., 2006). Πειράματα με αξενικά πειραματόζωα σε δίαιτα «δυτικού τύπου» Τα ζώα εκείνα που τους είχε εμφυτευτεί κανονική μικροχλωρίδα είχαν σωματικό βάρος › από τα ζώα που δεν είχαν καθόλου μικροχλωρίδα (αν και κατανάλωναν ‹ ποσότητα φαγητού από τα αντίστοιχα αξενικά) αντίσταση στην ινσουλίνη αυξημένα επίπεδα της γλυκόζης στο αίμα, αυξημένα επίπεδα της λεπτίνης (Backhed et al., 2007) Υπόθεση: η εντερική μικροχλωρίδα επηρεάζει και τις δύο παραμέτρους του ισοζυγίου ενέργειας Ενεργειακή πρόσληψη: εκμεταλλεύεται τα συστατικά της δίαιτας του ξενιστή που καταλήγουν στο παχύ έντερο (ζύμωση άπεπτων πολυσακχαριτών, απορρόφηση σακχάρων από το έντερο, παραγωγή SCFA, τα οποία μετατρέπονται σε λίπος στο ήπαρ) Επηρεάζει την έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με την δαπάνη και την αποθήκευση ενέργειας στον ξενιστή (Backhed et al., 2007). Διαφορετικές προτεινόμενες βιοχημικές οδοί που επηρεάζει η εντερική μικροχλωρίδα το ισοζύγιο ενέργειας στον ξενιστή (Cani & Delzenne, 2011) Φλεγμονή – ΠαχυσαρκίαΕντερική μικροχλωρίδα Εμφάνιση χαμηλού βαθμού φλεγμονής σχετίζεται με ινσουλινοαντίσταση και κεντρικού τύπου παχυσαρκία (Bastard et al., 2006) Βακτηριακά λιποπολυσακχαρίδια (LPS): συνδετικός κρίκος ανάμεσα στην φλεγμονή με την ινσουλινοαντίσταση Δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπίδια (πειραματόζωα)⇑ την ενδοτοξαιμία (LPS) και μεταβάλλει την αναλογία των μικροβιακών πληθυσμών ( Gram- › Gram+ και ⇓των μπιφιδοβακτήριων) Η χρόνια ενδοτοξαιμία εντείνει την παχυσαρκία, την ινσουλινοαντίσταση και σχετίζεται με την εμφάνιση σακχαρώδους διαβήτη τύπου 2 Αντίθετα, η επιλεκτική αύξηση των μπιφιδοβακτηρίων στην εντερική μικροχλωρίδα σχετίζεται θετικά και σημαντικά με: βελτιωμένη ανοχή στην γλυκόζη έκκριση ινσουλίνης φυσιολογικό φλεγμονώδες προφίλ (Cani et Delzenne, 2009) Λιπώδης ιστός παχύσαρκων ατόμων: υψηλή συγκέντρωση μακροφάγων έκκριση προφλεγμονωδών ενώσεων (TNF-α, IL-6) Η εντερική μικροχλωρίδα μπορεί να κατευθύνει το φαινόμενο αυτό: α) προμηθεύοντας με LPS ή και με άλλα ερεθίσματα που προκαλούν την φλεγμονώδη αντίδραση β) προμηθεύοντας με ενέργεια από τη δίαιτα (Caesar et al., 2007) Πιθανοί μηχανισμοί… Δεν είναι πλήρως κατανοητοί Σημαντικό ρόλο παίζουν οι TLRs TLR4: πιθανός μοριακός σύνδεσμος μεταξύ της φλεγμονής, της διατροφής και του μεταβολισμού Μέσω του TLR4 : σύνδεση των LPS, των ελεύθερων λιπαρών οξέων (FFAs) η επικοινωνία μεταξύ των μακροφάγων και των λιποκυττάρων στον λιπώδη ιστό (Caesar et al., 2007) Προοπτική μελέτη σε παιδιά (Kalliomaki et al., 2008) Εντερική μικροχλωρίδα παιδιών φυσιολογικού βάρους, υπέρβαρων/παχύσαρκων παιδιών (0-7 ετών) Αποτελέσματα: παιδιά με φυσιολογικό βάρος στην ηλικία των 7 ετών υπήρξαν βρέφη με περισσότερα μπιφιδοβακτήρια στα κόπρανα σε σχέση με αυτά που έγιναν υπέρβαρα/παχύσαρκα Υπόθεση: οι διαφορές στην εντερική μικροχλωρίδα που έχουν προηγηθεί σε βρεφική ηλικία ίσως παίζουν σημαντικό ρόλο στην εμφάνιση παχυσαρκίας, τουλάχιστον στην παιδική ηλικία Τροποποίηση της εντερικής μικροχλωρίδας: Προβιοτικά – Πρεβιοτικά - Συνβιοτικά Προβιοτικά: ζωντανά βακτήρια, κυρίως από τα γένη Bifidobacterium και Lactobacillus και τα οποία, όταν χορηγούνται σε ικανές ποσότητες, έχουν ευεργετικά αποτελέσματα για τον ξενιστή (Schrezenmeir & de Vrese, 2001) Πρεβιοτικά: συστατικά των τροφίμων που καταλήγουν άπεπτα στο παχύ έντερο, τα οποία επηρεάζουν τη σύσταση της εντερικής μικροχλωρίδας, με την εκλεκτική ενίσχυση των πληθυσμών «ωφέλιμων» βακτηρίων (λακτοβάκιλλοι & μπιφιδοβακτήρια) (Rastall, 2005) Παρέμβαση με προβιοτικά Η έρευνα σε πολύ πρώιμο στάδιο (ελάχιστες κλινικές μελέτες) Χορήγηση προβιοτικών στελεχών (Lactobacillus GG και Lactobacillus casei) σε πειραματόζωα με διαβήτη ⇒ μείωσε τη συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα και καθυστέρησε την ανάπτυξη αντίστασης στην ινσουλίνη (Tabuchi et al., 2003) Παρέμβαση με προβιοτικά Χορήγηση του Lactobacillus casei σε πειραματόζωα που είχαν εποικιστεί με βρεφική ανθρώπινη εντερική μικροχλωρίδα ⇒ μεταβολές στην ίδια τη μικροχλωρίδα, αλλά και μεταβολές σε διάφορους ιστούς που σχετίζονται με τον ενεργειακό μεταβολισμό, τον μεταβολισμό των λιπιδίων και των αμινοξέων του ξενιστή (Martin et al., 2008) Παρέμβαση με πρεβιοτικά Μελετήθηκε σε παχύσαρκα πειραματόζωα κατά πόσο επιδρά η κατανάλωση πρεβιοτικών : o στους δείκτες συστ. & ηπατικής φλεγμονής, o στην ευαισθησία στην ινσουλίνη, o στην παραγωγή β-κυττάρων στο πάγκρεας, o στην δημιουργία λίπους, o στο αίσθημα πληρότητας και κορεσμού, o στην διαπερατότητα του εντέρου (σχετίζεται με την κατάσταση χαμηλού βαθμού φλεγμονής) Παρέμβαση με πρεβιοτικά Αποτελέσματα: Συσχέτιση ποικίλων βιολογικών δεικτών όπως τα εντερικά πεπτίδια GLP-1, GLP-2, ορμόνες όπως η γκρελίνη, δείκτες συστηματικής φλεγμονής, ή τα επίπεδα των εντερικών μικροβιακών πληθυσμών (μπιφιδοβακτήρια κυρίως), φαίνεται ότι εμπλέκουν στους ίδιους μηχανισμούς τον ξενιστή με τα βακτήρια του παχέος εντέρου (Cani et Delzenne, 2009) Παρέμβαση με πρεβιοτικά (ινουλίνη): προκαλεί αύξηση του Faecalibacterium prausnitzii σε υγιείς εθελοντές. Τα βακτήρια αυτά ρυθμίζουν φαινόμενα όπως η φλεγμονή και ο διαβήτης σε υπέρβαρους εθελοντές (Cani & Delzenne, 2011) Κλινική μελέτη πρόσφατη Κατανάλωση υψηλής συγκέντρωσης FOS σε παχύσαρκους άνδρες ⇒ μείωση του βάρους, της συγκέντρωσης της γκρελίνης, της γλυκόζης και της αύξησης της συγκέντρωσης του πεπτιδίου ΥΥ (Parnell & Reimer, 2009) Ευχαριστώ πολύ!
© Copyright 2024 Paperzz
