Flora intestinală, responsabilă pentru greutatea noastră Swiss Medical Journal
rezumat
Obezitatea este o boală multifactorială și este adesea privită ca rezultatul unui dezechilibru între consumul de alimente și consumul de energie. Cu toate acestea, compoziția bacteriană a florei intestinale ar putea fi un al treilea element implicat în dezvoltarea excesului de greutate. În funcție de tipul dietei, această cutie neagră a intestinelor ar putea contribui, pe de o parte, la modificarea extracției calorice din alimente și, pe de altă parte, la modificarea cheltuielilor de energie. Flora intestinală are legături cu metabolismul intermediar și inflamația și poate fi implicată în fiziopatogenia diabetului (tipurile 1 și 2), sindromul metabolic și obezitatea. Schimbarea obiceiurilor alimentare cu o dietă bogată în fibre și tip mediteranean ar putea induce modificări ale microbiotei intestinale și, în consecință, pierderea în greutate, îmbunătățirea sindromului metabolic și a diabetului.
Importanța florei intestinale
Se estimează că la om există aproximativ 800 de specii de bacterii intestinale cu peste 7000 de tulpini, care ar putea corespunde numărului de 10 18 bacterii sau cu o masă de 1 până la 2 kg. 1 Cu toate acestea, peste 90% din germenii intestinali aparțin a două dintre cele 70 de familii cunoscute: Firmicute Gram + (G +) și Bacteroidete Gram - (G-). 2 Principalele bacterii prezente la om sunt anaerobii și includ specii precum Bacteroides, Clostridium, Lactobacillus, Escherichia și Bifidobacterium, precum și diversele drojdii și alte microorganisme care coexistă într-un echilibru ecologic și dinamic.
Flora intestinală a fost considerată mult timp o cutie neagră, impenetrabilă din lipsa unei tehnici adecvate, majoritatea germenilor săi bacterieni neputând fi cultivate în mediile disponibile. Această dificultate a fost depășită prin descoperirea de noi metode în biologia moleculară, folosind în principal sonde specifice speciilor. Utilizarea instrumentelor moleculare a arătat că două treimi din speciile dominante observate în microbiota fecală a unui individ sunt unice pentru ei, sugerând o imensă diversitate de specii bacteriene în intestinul uman la nivel mondial.
Lucrările recente subliniază importanța microbiotei intestinale nu numai în tractul digestiv, ci și sistemic. Este bine cunoscut faptul că diferite microorganisme intestinale contribuie la diferite procese, cum ar fi metabolismul proteinelor anaerobe, fermentarea fibrelor dietetice nedigestibile, apărarea antimicrobiană împotriva agenților patogeni din intestin și dezvoltarea și maturarea sistemului imunitar intestinal. 3-5 Implicațiile sistemice ale florei intestinale sunt legate de metabolismul energetic, inflamația și mai ales de excesul de greutate.
Rolul florei intestinale asupra metabolismului energetic
Capacitatea microbilor intestinali de a degrada anumite componente nutriționale pentru care corpul uman nu are capacitate digestivă, cum ar fi anumite fibre dietetice, este bine stabilită.
Alte activități metabolice ale florei intestinale includ metabolismul medicamentelor, producerea de vitamine și micronutrienți și generarea unei game de molecule bioactive implicate în reglarea dezvoltării și menținerii structurii și funcției intestinale. Mai puțin evaluat este impactul metabolismului microbiotei intestinale asupra echilibrului energetic al gazdei, acumulării de grăsime și riscul obezității. 6
Munca echipei lui Gordon din Statele Unite, publicată în Science în 2005, a arătat că rozătoarele axenice (fără germeni, floră intestinală virgină) aveau nevoie de 30% mai multe calorii pentru a-și menține masa corporală în comparație cu animalele convenționale. Această lucrare sugerează că microbiota intestinală contribuie la digestia și/sau absorbția gazdei de carbohidrați și lipide 7,8, rezultând în depozitarea grăsimilor. 9 Astfel, șoarecii axenici prezintă un volum redus de țesut adipos comparativ cu șoarecii convenționali. Colonizarea acestor șoareci axenici de către o microbiotă intestinală normală de la șoarecii convenționali are ca rezultat normalizarea greutății lor și o creștere cu 60% a grăsimii corporale, în ciuda unei reduceri a aportului alimentar de 30%. Colonizarea acestor șoareci fără floră intestinală de către flora șoarecilor obezi (ob/ob) a dus la creșterea patologică în greutate, iar acești șoareci axenici și slabi au devenit inițial obezi (Figura 1). 9
Microbiota intestinală a șoarecilor obezi (ob/ob) are o proporție mai mare de Firmicutes asociată cu o populație mai mică de bacteroidete. Transferul acestei flori la șoareci fără germeni a indus o recuperare a energiei alimentare mai mare decât cea indusă de transferul microbiotei de la șoareci slabi. 10,11 Alte studii efectuate la șoareci au arătat că flora bacteriană a șoarecilor obezi (ob/ob) se caracterizează printr-o capacitate de fermentare a polizaharidelor, care este mai mare decât cea a șoarecilor slabi. 8 Astfel, cantitatea de energie rămasă în scaunele șoarecilor obezi a fost mai mică decât cea a șoarecilor slabi, sugerând că energia este extrasă de bacterii în beneficiul organismului.
Flora intestinală diferită la subiecții obezi
Flora intestinală a subiecților obezi este diferită de cea a subiecților cu greutate normală? Există o legătură potențială între compoziția microbiotei intestinale și obezitate? Ar putea unele caracteristici ale compoziției florei intestinale să predispună la obezitate? Răspunsurile la aceste întrebări sunt, probabil, toate pozitive la animale. 12
Pentru a demonstra relevanța acestor experimente la oameni, Ley și colab. 13 au analizat flora intestinală la doisprezece pacienți obezi care au urmat un program de slăbire timp de un an. La fel ca la șoareci, Bacteroidetes și Firmicutes au dominat microbiota. Înainte de dietă, pacienții obezi aveau mai puține bacteroidete (p 2 = 0,8, p 2 = 0,06) în dieta lor (Figura 2). 13