Relația dintre microbiotă și obezitate - PDF Descărcare gratuită

Universitatea de Științe Aplicate din Hamburg Facultatea de Științe ale Vieții, curs Ecotrophology, conexiune între microbiotă și obezitate Teză de licență Data depunerii: 20 decembrie 2012 Înscris de: Viktoria Gembuh Număr de înmatriculare: 1973378 Examinator de supraveghere: Prof. Silya Ottens Examinator secund: Prof. Dr. Christine Behr-Völtzer

descărcare

Mulțumiri În acest moment aș dori să mulțumesc supervizorului meu prof. Dr. Silya Ottens și al doilea examinator prof. Dr. Christine Behr-Völtzer vă mulțumesc că mi-ați făcut posibilă această lucrare de licență. Prof. Dr. Aș dori să mulțumesc Ottens pentru sprijin excelent și competență profesională. Mulțumiri speciale merg familiei mele, care nu numai că m-au susținut în timpul tezei de licență, ci și în timpul studiilor cu sfaturi și acțiuni. Aș dori să-i mulțumesc soțului meu pentru motivație, înțelegere și răbdare. Multe mulțumiri prietenilor mei pentru sprijinul lor moral! 2

11. Modificări ale microbiotei intestinale la obezitate. 27 11.1 Flora intestinală și randamentul energetic din alimente. 28 11.2 Interacțiunea dintre compoziția florei nutritive și intestinale. 29 11.3 Modificări ale microbiotei intestinale la om. 31 12. Discuție. 34 12.1 Studii pe modele animale. 34 12.2 Studii la om. 39 12.3 Semnificația studiilor. 43 13. Concluzie. 44 14. Perspectivă. 46 Rezumat. 47 rezumat. 48 Bibliografie. 49 4

Lista prescurtărilor AMPK Protein kinază activată cu monofosfat Raport B/F Bacteroidete/Firmicutes Raport BF Copii FIAF Copii UE Șoareci GF GIT HF HS KBE LF LPL LPS PP SCFA Copii Burkino Faso (Burkina Faso, o țară din Africa) Factor adipos indus de post Uniunea Europeană-Copii Șoareci fără germeni sau gnotobiotici sau fără germeni Tract gastro-intestinal Grăsime ridicată Zahăr bogat Unitate formatoare de colonii Lipoproteine ​​lipidice lipazice Lipopolizaharidă Polizaharide vegetale sau polizaharide vegetale Acid gras cu lanț scurt sau Acizi grași cu lanț scurt 5

Lista figurilor Figura 1: Fermentarea bacteriană a polimerilor complexi 10 Figura 2: Dezvoltarea florei intestinale dependentă de vârstă 23 Figura 3: Flora intestinală și dezvoltarea obezității . 35 Lista tabelelor Tabelul 1: Colonizarea tractului gastrointestinal . 15 Tabelul 2: Cele mai importante genuri bacteriene și filuri la om Flora intestinala. 18 6

3.1 Funcția metabolică a microbiotei Bacteriile intestinale sunt foarte adaptabile. În funcție de modul în care se schimbă mediul, puteți reacționa imediat la aceste modificări. Acest lucru are loc prin intermediul diferitelor enzime care produc bacterii intestinale. Există două tipuri de enzime: enzime constitutive și inductibile. Primele sunt întotdeauna active, în timp ce enzimele inductibile sunt activate numai atunci când este nevoie (Beckmann, Rüffer, 2000, pp. 19-20). O astfel de adaptabilitate face posibilă participarea la digestia și descompunerea nutrienților adăugați după cum este necesar (Autenrieth, 2000, p. 7; Bischoff, 2011, o. A.; Neumeister și colab., 2009, p. 112). Figura 1: Fermentarea bacteriană a polimerilor complexi Sursa: Blaut, 2012, p. 3. Figura 1 ilustrează implicarea microbiotei în procesele metabolice complexe din organism. Flora intestinală are capacitatea de a câștiga energie din componentele alimentare altfel nedigerabile, cum ar fi pereții celulari ai legumelor și cerealelor (Beckmann, Rüffer, 2000, pp. 19-22; Braegger, 2012, p. 10

Menținerea corectă a florei intestinale fiziologice în condiții de siguranță (Autenrieth, 2000, p. 8; Neumeister și colab., 2009, p. 113-114). 5. Colonizarea tractului gastrointestinal cu bacterii intestinale Tractul gastrointestinal îndeplinește cele mai importante funcții în organism precum digestia alimentelor, absorbția nutrienților și excreția produselor metabolice. Fiziologic și funcțional, GIT este populat cu diferite densități de bacterii. Numărul și varietatea bacteriilor intestinale cresc brusc de la cavitatea bucală la anus (Hammer, Aichbichler, 2003, p. 16; Kasper, 2004, p. 78; Neumeister și colab., 2009, p. 113; Musso, Gambino, Cassader, 2010, o.A.). Tabelul 1 oferă o prezentare generală a celor mai importante specii bacteriene și a densității populației acestora în fiecare secțiune a tractului digestiv. Tabelul 1: Colonizarea tractului gastro-intestinal Sursa: Autenrieth, 2000, p. 7. 15

mediul său cu conținut scăzut de oxigen deplasează tipurile de bacterii aerobe și oferă posibilități bune de multiplicare a anaerobilor; până la 99% din totalul bacteriilor din colon sunt anaerobe (Beckmann, Rüffer, 2000, pp. 10-12, 25-26). 7. Cele mai importante specii bacteriene intestinale ale tractului digestiv Din punct de vedere biologic, se face distincția între un total de 22 de grupuri bacteriene (filuri). Tabelul 2 prezintă o privire de ansamblu asupra celor mai importante bacterii intestinale din flora intestinală umană. În ciuda diversității extraordinare a microorganismelor, patru filuri bacteriene mari domină intestinul: obligă bacteriile anaerobe ale filului Fermicutes, obligă bacteriile anaerobe ale filului Bacteroidetes și reprezentanții filului Proteobacterii și Actinobacterii (Friedrichs și colab., 2012, pp. 284-285; Gorkiewicz P. 15; Tilg, Kaser, 2011, o. A.). Tabelul 2: Cele mai importante genuri și filuri bacteriene din flora intestinală umană Sursa: DiBiase și colab., 2008, p. 462. 18

Figura 2: Dezvoltarea dependentă de vârstă a florei intestinale umane Sursa: Kasper, 2004, p. 79. 8.1 Prima fază: prima colonizare Prima colonizare are loc imediat după naștere prin înghițirea lichidului amniotic și a secrețiilor vaginale, așa-numita vaccinare orală (Beckmann, Rüffer, 2000, p 5; Braune, 2012, p. 7). Intestinul fătului este steril și este colonizat de microbi în timpul trecerii sale prin canalul de naștere (Vrieze și colab., 2010, o. A.). Colonizarea intestinală are loc în special cu germeni aerobi și microaerofili precum E. coli, streptococi și lactobacili. În timp, aerobii consumă oxigen și contribuie astfel la dezvoltarea unui mediu cu conținut scăzut de oxigen și la multiplicarea anaerobilor (Beckmann, Rüffer, 2000, p. 5; Braune, 2012, p. 7; Kasper, 2004, p. 78-79). Tipul nașterii (prin cezariană sau naștere naturală) influențează compoziția bacteriană a microbiotei. În timpul travaliului natural, sugarii sunt expuși la surse bacteriene precum flora vaginală și fecală de la mamă și sunt infectați predominant cu bifidobacterii și Bacteroides spp. colonizat. Microbiota copiilor prin cezariană este formată de obicei din microorganisme de mediu 23

Un alt studiu a arătat că nu numai colonizarea intestinelor este responsabilă pentru creșterea dramatică în greutate, dar și dezechilibrul în compoziția bacteriană poate declanșa depozitarea crescută a grăsimilor. Ley și colab. a examinat relația dintre compoziția florei intestinale și randamentul energetic la șoareci cu defectul genei leptinei. Echipa a efectuat experimentul pe două generații de șoareci. Obiectele investigației au constat în șoareci ob/ob cu mutație în gena leptinei, animale subțiri ob/+ și +/+ și mamele lor ob/+. Toate animalele au primit o dietă bogată în polizaharide. La șoarecii ob/ob, dieta a produs o reducere cu 50% a bacteriilor și o creștere proporțională a Firmicutes (P 0,05). Nu doar creșterea în greutate, ci și creșterea markerului de inflamație TNF-α au fost vizibile la șoarecii convenționali. În timpul hrănirii cu o dietă bogată în grăsimi, nivelul TNF-α a crescut semnificativ și s-a corelat cu creșterea greutății corporale și a procentului ridicat de grăsime corporală la șoarecii convenționali, dar nu și la animalele GF (P.