Резюме

Цел на прегледа

Целта на настоящия преглед е да се изследва връзката между диетичните промени и промените в чревната микробиота, които допринасят за нарушения на подвижността на червата и затлъстяването.

Последни открития

Преглеждаме промените в микробиотата, които се наблюдават при затлъстяване, диария и запек, и разглеждаме потенциалните механизми за това как дисбиозата може да предразположи към тях. Ние откриваме, че микробните метаболити, особено късоверижните мастни киселини, могат да доведат до сигнални промени в ентероцитите на гостоприемника. Микробната промяна, водеща както до нарушения на подвижността, така и до затлъстяване, може да бъде медиирана от освобождаването на хормони, включително глюкагоноподобни пептиди 1 и 2 (GLP-1, GLP-2) и полипептид YY (PYY). Тези пътища осигуряват възможности за насочени към микробиота интервенции, които могат да лекуват както нарушения на подвижността, така и затлъстяване.

Обобщение

В обобщение, множество механизми допринасят за взаимодействието между микробната дисбиоза, затлъстяването и дисмотилитета.

Това е визуализация на абонаментното съдържание, влезте, за да проверите достъпа.

Опции за достъп

Купете единична статия

Незабавен достъп до пълната статия PDF.

Изчисляването на данъка ще бъде финализирано по време на плащане.

Абонирайте се за списание

Незабавен онлайн достъп до всички издания от 2019 г. Абонаментът ще се подновява автоматично ежегодно.

Изчисляването на данъка ще бъде финализирано по време на плащане.

микробиота

Съкращения

Късоверижни мастни киселини

Ферментиращи олигозахариди, монозахариди, дизахариди и полиоли

Глюкозозависим инсулинотропен полипептид

Препратки

Докладите от особен интерес, публикувани наскоро, бяха подчертани като: • От значение

Turnbaugh PJ, Backhed F, Fulton L, Gordon JI. Индуцираното от диетата затлъстяване е свързано с подчертани, но обратими промени в дисталния чревен микробиом на мишката. Клетъчен домакин Микроб. 2008; 3 (4): 213–23. https://doi.org/10.1016/j.chom.2008.02.015.

Zhang X, Shen D, Fang Z, Jie Z, Qiu X, Zhang C, et al. Промените в микробиотата на човешките черва разкриват прогресията на непоносимостта към глюкоза. PLoS One. 2013; 8 (8): e71108. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0071108.

Ley RE, Turnbaugh PJ, Klein S, Gordon JI. Микробна екология: човешки чревни микроби, свързани със затлъстяването. Природата. 2006; 444 (7122): 1022–3. https://doi.org/10.1038/4441022a.

Larsen N, Vogensen FK, van den Berg FW, Nielsen DS, Andreasen AS, Pedersen BK, et al. Чревната микробиота при хора с диабет тип 2 се различава от възрастните без диабет. PLoS One. 2010; 5 (2): e9085. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0009085.

Backhed F, Ding H, Wang T, Hooper LV, Koh GY, Nagy A, et al. Чревната микробиота като фактор на околната среда, който регулира съхранението на мазнини. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004; 101 (44): 15718–23. https://doi.org/10.1073/pnas.0407076101.

Eckburg PB, Bik EM, Bernstein CN, Purdom E, Dethlefsen L, Sargent M, et al. Разнообразие на чревната микробна флора на човека. Наука. 2005; 308 (5728): 1635–8. https://doi.org/10.1126/science.1110591.

Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI. Чревен микробиом, свързан със затлъстяването, с повишен капацитет за енергийна реколта. Природата. 2006; 444 (7122): 1027–31. https://doi.org/10.1038/nature05414.

Turnbaugh PJ, Hamady M, Yatsunenko T, Cantarel BL, Duncan A, Ley RE, et al. Основен чревен микробиом при затлъстели и слаби близнаци. Природата. 2009; 457 (7228): 480–4. https://doi.org/10.1038/nature07540.

Koliada A, Syzenko G, Moseiko V, Budovska L, Puchkov K, Perederiy V, et al. Асоциация между индекса на телесна маса и Firmicutes/Bacteroidetes съотношение при възрастно украинско население. BMC Microbiol. 2017; 17 (1): 120. https://doi.org/10.1186/s12866-017-1027-1.

Wang H, Hong T, Li N, Zang B, Wu X. Разтворимите диетични фибри подобряват енергийната хомеостаза при затлъстели мишки чрез ремоделиране на чревната микробиота. Biochem Biophys Res Commun. 2018; 498 (1): 146–51. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2018.02.017.

Schwiertz A, Taras D, Schafer K, Beijer S, Bos NA, Donus C, et al. Микробиота и SCFA при слаби и здрави здрави индивиди. Затлъстяване (Сребърна пролет). 2010; 18 (1): 190–5. https://doi.org/10.1038/oby.2009.167.

Duncan SH, Lobley GE, Holtrop G, Ince J, Johnstone AM, Louis P, et al. Човешка микробиота на дебелото черво, свързана с диета, затлъстяване и загуба на тегло. Int J Obes. 2008; 32 (11): 1720–4. https://doi.org/10.1038/ijo.2008.155.

Finucane MM, Sharpton TJ, Laurent TJ, Pollard KS. Таксономичен подпис на затлъстяването в микробиома? Достигане до вътрешността на въпроса. PLoS One. 2014; 9 (1): e84689. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084689.

Wu GD, Chen J, Hoffmann C, Bittinger K, Chen YY, Keilbaugh SA, et al. Свързване на дългосрочни диетични модели с чревни микробни ентеротипове. Наука. 2011; 334 (6052): 105–8. https://doi.org/10.1126/science.1208344.

Haro C, Montes-Borrego M, Rangel-Zuniga OA, Alcala-Diaz JF, Gomez-Delgado F, Perez-Martinez P, et al. Две здравословни диети модулират чревната микробна общност, подобрявайки чувствителността към инсулин при популация от хора със затлъстяване. J Clin Endocrinol Metab. 2016; 101 (1): 233–42. https://doi.org/10.1210/jc.2015-3351.

Дейвид LA, Maurice CF, Carmody RN, Gootenberg DB, Button JE, Wolfe BE и др. Диетата бързо и възпроизводимо променя микробиома на човешките черва. Природата. 2014; 505 (7484): 559–63. https://doi.org/10.1038/nature12820.

Flint HJ, Bayer EA, Rincon MT, Lamed R, White BA. Използване на полизахариди от чревни бактерии: потенциал за нови прозрения от геномния анализ. Nat Rev Microbiol. 2008; 6 (2): 121–31. https://doi.org/10.1038/nrmicro1817.

Ogden CL, Carroll MD, Kit BK, Flegal KM. Разпространение на затлъстяването при деца и възрастни в Съединените щати, 2011-2012. ДЖАМА. 2014; 311 (8): 806–14. https://doi.org/10.1001/jama.2014.732.

Ng M, Fleming T, Robinson M, Thomson B, Graetz N, Margono C, et al. Глобално, регионално и национално разпространение на наднорменото тегло и затлъстяването при деца и възрастни през периода 1980-2013 г .: систематичен анализ за изследването на Глобалната тежест на заболяванията 2013 г. Lancet. 2014; 384 (9945): 766–81. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(14)60460-8.

O'Brien MJ, Perez A, Scanlan AB, Alos VA, Whitaker RC, Foster GD, et al. PREVENT-DM сравнително проучване за ефективност на интервенция в начина на живот и метформин. Am J Prev Med. 2017; 52 (6): 788–97. https://doi.org/10.1016/j.amepre.2017.01.008.

Glechner A, Keuchel L, Affengruber L, Titscher V, Sommer I, Matyas N, et al. Ефекти от промените в начина на живот върху възрастни с преддиабет: систематичен преглед и мета-анализ. Prim Care Диабет. 2018; 12: 393–408. https://doi.org/10.1016/j.pcd.2018.07.003.

Muniz Pedrogo DA, MD Jensen, Van Dyke CT, Murray JA, Woods JA, Chen J, et al. Чревният микробен метаболизъм на въглехидратите възпрепятства загубата на тегло при възрастни с наднормено тегло, подложени на намеса в начина на живот с обемна диета. Mayo Clin Proc. 2018; 93 (8): 1104–10. https://doi.org/10.1016/j.mayocp.2018.02.019.

Dao MC, Everard A, Aron-Wisnewsky J, Sokolovska N, Prifti E, Verger EO, ​​et al. Akkermansia muciniphila и подобрено метаболитно здраве по време на диетична интервенция при затлъстяване: връзка с богатството на чревните микробиоми и екологията. Червата. 2016; 65 (3): 426–36. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2014-308778.

Liu R, Hong J, Xu X, Feng Q, Zhang D, Gu Y, et al. Промени в чревния микробиом и серумен метаболом при затлъстяване и след намеса за отслабване. Nat Med. 2017; 23 (7): 859–68. https://doi.org/10.1038/nm.4358.

• Anitha M, Reichardt F, Tabatabavakili S, Nezami BG, Chassaing B, Mwangi S, et al. Чревната дисбиоза допринася за забавения гастроинтестинален транзит при мишки, хранени с високо съдържание на мазнини. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2016; 2 (3): 328–39. https://doi.org/10.1016/j.jcmgh.2015.12.008 Проучването предполага, че чревната дисбиоза при мишки, хранени с високо съдържание на мазнини, допринася за забавена чревна подвижност и тези промени могат да бъдат медиирани от TLR4-зависима невронална загуба.

Reichardt F, Chassaing B, Nezami BG, Li G, Tabatabavakili S, Mwangi S, et al. Западната диета индуцира нитрегична миентериална невропатия на червата и дисмотилитет при мишки чрез индуцирана от наситени мастни киселини и липополизахариди сигнализация за TLR4. J Physiol. 2017; 595 (5): 1831–46. https://doi.org/10.1113/JP273269.

Brown AJ, Goldsworthy SM, Barnes AA, Eilert MM, Tcheang L, Daniels D, et al. Рецепторите, свързани с протеини Orphan G GPR41 и GPR43, се активират от пропионат и други късоверижни карбоксилни киселини. J Biol Chem. 2003; 278 (13): 11312–9. https://doi.org/10.1074/jbc.M211609200.

Бергман EN. Енергийният принос на летливите мастни киселини от стомашно-чревния тракт при различни видове Physiol Rev. 1990; 70 (2): 567–90. https://doi.org/10.1152/physrev.1990.70.2.567.

Hwang N, Eom T, Gupta SK, Jeong SY, Jeong DY, Kim YS et al. Гени и чревни бактерии, участващи в намаляването на луминалния бутират, причинени от диетата и лоперамида. Гени (Базел). 2017; 8 (12). doi: https: //doi.org/10.3390/genes8120350.

Ge X, Zhao W, Ding C, Tian H, Xu L, Wang H, et al. Потенциална роля на фекалната микробиота от пациенти с бавен транзитен запек в регулирането на стомашно-чревната подвижност. Sci Rep.2017 г.; 7 (1): 441. https://doi.org/10.1038/s41598-017-00612-y.

Deng Y, Li M, Mei L, Cong LM, Liu Y, Zhang BB и др. Манипулирането на чревна дисбиоза чрез бактериална смес подобрява запека, предизвикан от лоперамид при плъхове. Благотворни микроби. 2018; 9 (3): 453–64. https://doi.org/10.3920/BM2017.0062.

Fukumoto S, Tatewaki M, Yamada T, Fujimiya M, Mantyh C, Voss M, et al. Късоверижните мастни киселини стимулират транзита на дебелото черво чрез интралуминално освобождаване на 5-HT при плъхове. Am J Phys Regul Integr Comp Phys. 2003; 284 (5): R1269–76. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00442.2002.

Yano JM, Yu K, Donaldson GP, ​​Shastri GG, Ann P, Ma L, et al. Местните бактерии от чревната микробиота регулират биосинтезата на серотонин гостоприемник. Клетка. 2015; 161 (2): 264–76. https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.02.047.

Tottey W, Feria-Gervasio D, Gaci N, Laillet B, Pujos E, Martin JF, et al. Времето за преминаване на дебелото черво е движеща сила на състава и метаболизма на чревната микрофлора: доказателства in vitro. J Neurogastroenterol Motil. 2017; 23 (1): 124–34. https://doi.org/10.5056/jnm16042.

Wang L, Hu L, Yan S, Jiang T, Fang S, Wang G, et al. Ефекти на различни олигозахариди при различни дозировки върху състава на чревната микробиота и късоверижните мастни киселини при мишки със запек. Хранителни функции. 2017; 8 (5): 1966–78. https://doi.org/10.1039/c7fo00031f.

Hoek M, Merks RMH. Поява на микробно разнообразие поради взаимодействия при кръстосано хранене в пространствен модел на чревния микробен метаболизъм. BMC Syst Biol. 2017; 11 (1): 56. https://doi.org/10.1186/s12918-017-0430-4.

Vandeputte D, Falony G, Vieira-Silva S, Tito RY, Joossens M, Raes J. Консистенцията на изпражненията е силно свързана с богатството и състава на чревната микробиота, ентеротипите и скоростите на растеж на бактериите. Червата. 2016; 65 (1): 57–62. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2015-309618.

Gallardo P, Izquierdo M, Vidal RM, Chamorro-Veloso N, Rossello-Mora R, O’Ryan M, et al. Отличителната чревна микробиота се свързва с диареи Ешерихия коли инфекции при чилийски деца. Инфекциозен микробиол на предните клетки 2017; 7: 424. https://doi.org/10.3389/fcimb.2017.00424.

Singh P, Teal TK, Marsh TL, Tiedje JM, Mosci R, Jernigan K, et al. Чревни микробни съобщества, свързани с остри чревни инфекции и възстановяване на заболяването. Микробиом. 2015; 3: 45. https://doi.org/10.1186/s40168-015-0109-2.

HC, Florez de Sessions P, Jie S, Pham Thanh D, Thompson CN, Nguyen Ngoc Minh C, et al. Оценка на смущения в чревната микробиота по време на ранната фаза на инфекциозна диария при виетнамски деца. Чревни микроби. 2018; 9 (1): 38–54. https://doi.org/10.1080/19490976.2017.1361093.

Liu SX, Li YH, Dai WK, Li XS, Qiu CZ, Ruan ML, et al. Трансплантацията на фекална микробиота предизвиква ремисия на инфантилен алергичен колит чрез възстановяване на чревната микробиота. Свят J Gastroenterol. 2017; 23 (48): 8570–81. https://doi.org/10.3748/wjg.v23.i48.8570.

Johnsen PH, Hilpusch F, Cavanagh JP, Leikanger IS, Kolstad C, Valle PC, et al. Трансплантация на фекална микробиота срещу плацебо за умерен до тежък синдром на раздразнените черва: двойно-сляпо, рандомизирано, плацебо-контролирано, паралелно групово, едноцентрово проучване. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2018; 3 (1): 17–24. https://doi.org/10.1016/S2468-1253(17)30338-2.

Ley RE, Backhed F, Turnbaugh P, Lozupone CA, Knight RD, Gordon JI. Затлъстяването променя микробната екология на червата. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005; 102 (31): 11070–5. https://doi.org/10.1073/pnas.0504978102.

Zou J, Chassaing B, Singh V, Pellizzon M, Ricci M, Fythe MD, et al. Подхранваното от влакната подхранване на чревната микробиота предпазва от затлъстяване, предизвикано от диетата, като възстановява медиираното от IL-22 здраве на дебелото черво. Клетъчен домакин Микроб. 2018; 23 (1): 41–53 e4. https://doi.org/10.1016/j.chom.2017.11.003.

Gao Z, Yin J, Zhang J, Ward RE, Martin RJ, Lefevre M, et al. Бутиратът подобрява инсулиновата чувствителност и увеличава енергийните разходи при мишки. Диабет. 2009; 58 (7): 1509–17. https://doi.org/10.2337/db08-1637.

Todesco T, Rao AV, Bosello O, Jenkins DJ. Пропионатът понижава кръвната глюкоза и променя липидния метаболизъм при здрави индивиди. Am J Clin Nutr. 1991; 54 (5): 860–5.