червата

Дисбиоза на червата: Основна причина за затлъстяването

Епидемията от затлъстяване отдавна е призната за борба с прекомерната консумация на калории и заседналия начин на живот. Въпреки тези добре познати участници, нивата на затлъстяване продължават да се увеличават. В Съединените щати разпространението на затлъстяването при възрастни на 18 и повече години нараства непрекъснато, от 19,4% през 1997 г. до 31,4% през 2017 г. 1 Затлъстяването е свързано с хронично, нискостепенно възпаление и повишен риск от смъртност и поражда значителни социални проблеми и икономически разход. 2,3 Затлъстяването може да има сериозни последици за здравето, като захарен диабет тип 2, сърдечно-съдови заболявания, белодробна хипертония, обструктивна сънна апнея, гастроезофагеална рефлуксна болест, мускулно-скелетни нарушения, различни видове рак и много психосоциални проблеми. 3,4 При почти една трета от американците, които сега живеят със затлъстяване1, отчаяно е оправдан нов подход, наред с ограничаването на калориите и упражненията.

Преминаването във фокуса към генетични и екологични фактори, влияещи върху затлъстяването, създаде нови възможности за лечение на тази епидемия. 2 В тази статия ще разгледаме как дисбиозата на чревната микробиота играе съществена роля при хронично възпаление, повишена калорийна екстракция от храни, увеличено съхранение на мазнини и различни метаболитни нарушения, свързани със затлъстяването.

Кратък преглед на чревната микробиота

Стомашно-чревната микробиота, известна също като чревната флора, се състои от микроорганизми, които живеят сред епителните клетки, покриващи стомаха и чревния тракт, включително гъбички, както коменсални, така и патогенни бактерии. Чревната флора е от съществено значение за подпомагане на имунната система, епителния оборот, подвижността на червата, метаболизма на лекарствата, разграждането на хранителните токсини и канцерогени, усвояването на хранителни вещества и метаболизма на несмилаеми хранителни съставки. 3,4 Здравият стомашно-чревен тракт на човека (GIT) съдържа трилиони бактерии, с приблизително 10 × 12 микроорганизми на ml луминално съдържание. 3 Доказателствата сочат, че до първия рожден ден на бебето, чревната му микробиота е напълно развита, но остава податлива на фактори като рН на червата, въведени организми (включително инфекциозни), лекарства, състояние на заболяването, кислород, диета и хранителни вещества. 2 Излишно е да казвам, че чревната флора е в постоянен поток.

Дори в рамките на GIT, видовете организми и концентрации варират. Най-забележителното е, че горната част на GIT съдържа предимно аеробни бактериални видове с относително по-малка пропорция (10 7 -10 9/mL), докато бактериите в долната част са предимно анаеробни и по-големи на брой (10 10 -10 12/mL ). 3,4 Илеоцекалната клапа се счита за преходна точка, разделяща предимно аеробните бактерии в тънките черва от предимно анаеробната популация на бактерии в дебелото черво. 4

Как чревната микробиота влияе на затлъстяването

Бактериите представляват най-често срещания микроорганизъм в стомашно-чревната микробиота. В рамките на бактериалните родове повече от 90% от човешката микробиота на дебелото черво се състои от фила Bacteroidetes (т.е. Bacteroides) и Firmicutes (т.е. Ruminococcus, Clostridium, Peptostreptococcus, Lactobacillus, Enterococcus). 3

Дисбиозата или дисбалансът на чревния микроб се свързва с чревни и извън чревни заболявания, включително синдром на раздразнените черва (IBS), възпалително заболяване на червата (IBD), алергия, метаболитен синдром, сърдечно-съдови заболявания и затлъстяване. 5

Проучвания (както върху животни, така и върху хора) са установили относително ниско съотношение Bacteroidetes: Firmicutes при лица със затлъстяване в сравнение с сухи лица. 2-5 В едно проучване, генетично затлъстелите мишки са имали 50% по-малко фекални Bacteroidetes и 50% повече Firmicutes, отколкото техните постни боклуци, независимо от промените в консумацията на храна. 6 Ley et al дават подобни резултати при пациенти със затлъстяване при хора и когато пациентите са проследени след загуба на тегло, чревната им флора показва относително увеличение на Bacteroidetes (от приблизително 3% до 15%) и намаляване на Firmicutes, което корелира с количество загуба на тегло независимо от диетичната консумация. 7 Намерени са и сравними открития с някои разстройства, често свързани със загуба на тегло, включително IBS, инфекциозен колит, болест на Crohn, улцерозен колит и анорексия нервна. 4

Няколко проучвания върху животни, сравняващи конвенционално отгледани мишки с мишки без микроби, ясно показват връзката между чревната дисбиоза и затлъстяването. Едно проучване 8 установи повишено съдържание на мазнини (42% по-висока обща телесна мазнина и 47% по-висока мастна жлеза) при нормално отгледани мишки в сравнение с мишки без микроби, въпреки по-малкото ежедневно поглъщане на калории от първите. В същото проучване част от дисталната чревна микробиота от нормалните мишки след това се трансплантира в мишки без микроби, като същевременно се поддържат всички параметри на диетата и енергийните разходи постоянни. В рамките на 2 седмици мишките без микроби показват 60% увеличение на телесните мазнини, заедно с признаци на инсулинова резистентност, хипертрофия на адипоцитите и повишен лептин и глюкоза. 8

Освобождаване на липополизахариди с диета с високо съдържание на мазнини

Бактериалният липополизахарид (LPS), бактериален страничен продукт от грам-отрицателни бактериални клетъчни стени, може да е резултат от диета с високо съдържание на мазнини и да бъде ключова връзка между системното възпаление и затлъстяването. 2,3,9 LPS влияе върху вродената имунна система така, че влияе върху регулирането на възпалението, инсулиновата резистентност и пластичността на мастната тъкан. 4,9 Проучване при хора установи, че концентрацията на LPS е независимо свързана с общия енергиен прием, но не и специфичния прием на макроелементи, във френски субекти. При мишките обаче същите изследователи установяват, че диетата с високо съдържание на мазнини специфично увеличава ендотоксемията чрез освобождаване на LPS от грам-отрицателни бактерии. 10 В това проучване мишките са хранени с диета, съдържаща 72% мазнини (царевично масло и свинска мас), 28% протеини и 9

Анаеробна ферментация на полизахариди

Archaea е друг често срещан анаеробен микроорганизъм в GIT, като по-голямата част от тях представляват видовете Methanobrevibacter smithii. 3,11 M smithii е метаноген и е подходящо наречен, тъй като използва водород от ферментирали полизахариди - главно неусвоени въглехидрати от растенията - за производство на метанов газ като страничен продукт. 11 Несмилаемите полизахариди или целулозата са известни като неразтворими диетични фибри. Дългата, неразклонена верига от глюкозни единици, които изграждат целулоза, се държат заедно чрез водородни връзки, които са несмилаеми от човешките ензими, но които могат да бъдат ферментирани от някои микроорганизми в дебелото черво. 12

След ферментация от метаногени, тялото отделя метановия страничен продукт предимно чрез Flatus, докато по-малко количество е измеримо в дъха. 11 Излишното производство на метан е свързано със запек, включително IBS с преобладаващ запек, но се среща и при свръхрастеж на тънките черва (SIBO), както и метаболитни заболявания като затлъстяване. 11 Различни проучвания върху животни и хора предполагат възможността метанът да забавя чревния преход чрез намаляване на контрактилитета на илеума, увеличаване на перисталтичната амплитуда и потенциално да действа като нервно-мускулен предавател. Това забавено транзитно време не само насърчава възпалението, натрупването на излишни газове и запек, но също така позволява свръхрастеж на патогени и може да повлияе негативно на блуждаещия нерв. 11.

Установено е също, че метаногените подобряват метаболизма на анаеробните бактерии. 3 Проучвания върху животни демонстрират, че увеличаването на енергийната екстракция от диета с много полизахариди е свързано с намалено съотношение Bacteroidetes: Firmicutes и нискостепенно възпаление в стомашно-чревния тракт. 2 Един от предложените механизми на действие включва анаеробна ферментация на диетични фибри, протеини и пептиди от бактерии, за да се получат късоверижни мастни киселини (SCFA) като странични продукти (ацетат и пропионат от Bacteroidetes и бутират от Firmicutes). 2,5 Тези SCFA след това засягат имунната система, глюкозната хомеостаза, метаболизма на мазнините и инсулиновата чувствителност.

След това увеличеното усвояване на енергия от анаеробната ферментация се съхранява като мазнина в мастната тъкан и черния дроб. 3 Казано по друг начин, Methanobrevibacter spp може да бъде потенциална цел за управление на теглото, независимо от промените, направени в режима на хранене или упражнения на човек.

Анти-затлъстяване, богата на полифенол диета

Досега сме виждали, че диета с високо съдържание на мазнини или неразтворими фибри може да предизвика чревна дисбиоза и появата на хронично възпаление и затлъстяване. Сега ще проучим потенциална диета, която може да помогне за намаляване на теглото при затлъстели индивиди - диета с високо съдържание на полифенол. Полифенолите са известни предимно като антиоксиданти със защитни действия срещу рак, сърдечно-съдови заболявания и възпалителни заболявания, които причиняват дегенерация, но съдържат и антимикробни свойства. 13 Полифенолите се състоят от голяма група съединения, включително бензоена киселина, флаванони, флавони, флавоноли, изофлавони, стилбени, лигнани, антоцианини, проантоцианидини и хидроксикинамиена киселина. 13 Основните хранителни източници на полифеноли са плодовете, зърнените оцети, чайовете (зелени и черни) и кафетата, с по-малко количество от зеленчуци (особено лук и броколи), зърнени храни, бобови растения и червено вино. 13

Проучванията при хора и животни показват, че диетата с високо съдържание на полифенол (напр. Ябълки, круши, грейпфрут, винен оцет и зелен чай) е свързана със значително намаляване на телесните мазнини и тегло при затлъстели лица. Тези проучвания установяват, че чревната микробиота метаболизира полифеноли, като прекъсва гликозидната връзка, за да произведе гликани, необходими хранителни вещества за микробите на дебелото черво. 4 Въпреки това, не всички организми имат еднакъв отговор на гликани; например, бактериите Firmicutes имат по-малко ензими, разграждащи гликан, в сравнение с бактериите Bacteroidetes. Както бе споменато по-горе, слабите индивиди са склонни да имат относително по-високо съотношение Bacteriodetes: Firmicutes в сравнение с индивидите със затлъстяване. 2-5

Заключение

Чрез проучвания върху животни и хора видяхме, че видът на диетата, а не само броят на калориите в храната, може да постави началото на дисбиозата на червата и развитието на хронично възпаление, затлъстяване и различни метаболитни заболявания. Диетите, благоприятстващи растежа на Firmicutes и археите (т.е. диетите с високо съдържание на мазнини и с високо съдържание на полизахариди) изглежда имат отрицателни ефекти върху храносмилането, енергийната екстракция и чревния бактериален растеж, докато диетите, които увеличават броя на Bacteroidetes (т.е. високо полифенол) да бъдат защитни. Необходими са допълнителни изследвания за по-нататъшно идентифициране на фактори, влияещи върху чревната микробиота и разбиране на специфичните механизми на действие. Макар да няма заместител на физическата активност и подходяща консумация на калории и препоръки за хранене, манипулирането на чревната микробиота е обещаващ подход при лечението на затлъстяването.

Препратки:

Алисън Чен, ND (неактивен), е авторът на What Your Poo Says About You. Тя е и съ-създател на Центъра за развитие на натуропатичния лекар и носител на наградата за хуманитарна помощ на Канадския колеж по натуропатична медицина. Нейният опит в състезателната гимнастика, доброволческата й работа в Африка и отличието по биология й дават добре закръглена представа за добър живот. Произхождаща от Торонто, д-р Чен обикаля света със съпруга и сина си. Научете повече на: www.dralisonchen.com/insider.