ЧРЕВНИ МИКРОБИОТА, МЕТАБОЛИЗЪМ И КАЛОРИЕН БАЛАНС

АКТУАЛИЗИРАНЕ НА ПУНКТИ

ЧРЕВНИ МИКРОБИОТА, МЕТАБОЛИЗЪМ И КАЛОРИЕН БАЛАНС

ЧРЕВНИ МИКРОБИОТА, МЕТАБОЛИЗЪМ И КАЛОРИЧЕН БАЛАНС

Фернандо Менкеберг Б. (1), Джино Корсини А. (2)

(1) Дирекция за научни изследвания, Медицински факултет, Университет Диего Порталес, Сантяго, Чили.
(2) Лаборатория по молекулярна бактериология, Център за биомедицински изследвания (CIB), Медицински факултет, Университет Диего Порталес. Сантяго, Чили.

Човешкият метагеном е съставна част от гените на Homo sapiens и гените, присъстващи в геномите на трилионите микроорганизми, които колонизират телата ни (микробиом). Най-голямата ни колекция от микроби се намира в червата, където се оценяват 10-100 трилиона организми. Чревният микробиом кодира метаболитните способности, които остават до голяма степен неизследвани, но включват разграждането на иначе несмилаемите компоненти на нашата диета. Затлъстяването е резултат от промени в регулирането на приема на енергия, изразходването и съхранението на енергия. Сравненията на дисталната чревна микробиота на генетично затлъстели мишки и техните постни кученца, както и тези на затлъстели и слаби човешки доброволци разкриха, че затлъстяването е свързано с промени в относителното изобилие на двата доминиращи бактериални отдела (тип), Bacteroidetes и Firmicutes. Тези резултати предполагат, че чревната микробиота влияе върху усвояването на хранителни вещества и регулирането на енергията. В тази статия ние преглеждаме публикуваните доказателства в подкрепа на потенциалната роля на чревната микробиота в развитието на затлъстяване и изследваме ролята, която модифицирането на чревната микробиота може да играе при бъдещото й лечение.

Ключови думи: чревна микробиота, микробиом, затлъстяване.

Ключови думи: чревна микробиота, микробиом, затлъстяване.

ИНДУКЦИЯ

Това беше след откритията на Пастьор, в средата на XIX век, когато болестите и вредителите започнаха да се приписват на микроорганизмите, като започнаха да ги възприемат като смъртоносни врагове; оттогава им обявихме война. Концентрирахме всичките си усилия в борбата с тях, търсенето на ваксини, антибиотици, антивирусни лекарства и прилагането на строги санитарни мерки, за да ги държим настрана. Времето ни доказа, че като печелим последователни битки, успяхме да живеем по-дълго и по-добре. По-късно започнахме да осъзнаваме, че живеем в свят, пренаситен с микроорганизми, съставен от бактерии, вируси и паразити и че за щастие не всички са врагове. Мнозина дори живеят с нас по хармоничен начин. Освен това е доказано, че това съвместно съществуване надхвърля приемането на невинни вечерящи, като се проверява изгодното сродство на взаимната изгода до такава степен, че много изследователи, включително носителят на Нобелова награда (2000 г.) Джошуа Ледерберг (1) потвърждават, че тези микроорганизми и ние образуват голяма метаболитна единица, като разпознават, че тези бактерии, които живеят в тялото ни, всъщност ни защитават.

Възможно е да се установи, че в червата на човека има повече от 2000 различни бактериални вида и се предполага, че има все още неизвестен брой (6). Ясно е, че по време на еволюцията микробиомът осигурява на човешкия организъм генетични и метаболитни атрибути, които му позволяват да се адаптира, спасявайки се от еволюция, което изглежда представлява нова парадигма на заместващата адаптация (7).

чревни

Има много полезни действия, които вече са известни за тях. Те защитават организма от патогени, инактивирайки токсични вещества и унищожавайки растителните структури. От друга страна, чрез различни молекулярни сигнали те си взаимодействат при развитието на чревни микровили и структурна и метаболитна защита на чревния епител, при ферментацията на несмилаеми диетични фибри и други хранителни вещества, които тялото не разгражда (устойчиви нишестета или олигозахариди ) и в последващото чревно усвояване на монозахариди и късоверижни мастни киселини; при превръщането им в по-сложни липиди и в транспорта и отлагането в техните адипоцити (11). Те също така участват в аеробното метаболизиране на пептиди и протеини, биотрансформацията на конюгирани жлъчни соли, разграждането на оксалатните комплекси и в производството на хранителни вещества, от които тялото се нуждае, като витамин К, витамин В12 и изопропаноиди (12).

Ето как знанията за тази взаимовръзка на микробния геном и неговия гостоприемник напредват много бързо. Преди три години беше сформирана работна група, наречена „Проектът на човешкия микробиом“, мултидисциплинарна инициатива на изследователи от различни части на света (САЩ, Европа и Азия), чиято цел е да допринесе за познаването на съществуващата взаимовръзка между човешката генетика и бактериалния микробиом. Като първи етап е подреден най-подходящият микробен геном, генериращ 3 гигабайта (Gb) от неговите ДНК бази, принадлежащи на 500 микробни генома. Те са получени от проби от 33 индивида от САЩ и Япония (13). Целта беше да се индивидуализират и познаят бактериалните гени и да се индивидуализират приликите и взаимодействията с гените гостоприемници.

В този смисъл Стивън Гил и неговите сътрудници от университета в Бъфало са секвенирали 70 милиона основи на чревни бактерии, установявайки, че много от техните гени допълват функцията на нашия геном. Докато някои са способни да усвояват диетичните фибри в червата, други хидролизират аминокиселини в протеини или произвеждат метан или витамини или разграждат лекарства (14). По този начин комбинацията от чревни бактерии и самият геном изглежда имат важна роля в метаболизма на гостоприемника, включително тяхното участие в неговата патофизиология (15); осигуряване на метаболитни пътища за лекарства и диети и дори индуциране на метаболитния фенотип (16).