Παχυσαρκία και Εντερικό Μικροβίωμα

Πώς ορισμένα μικρόβια προάγουν την παραγωγή λίπους και την παχυσαρκία

Η παχυσαρκία και ο διαβήτης αυξάνονται, με την υψηλή πρόσληψη λίπους να αποτελεί την κύρια αιτία αυτών όπως και πολλών άλλων μεταβολικών καταστάσεων. Πρόσφατες μελέτες έδειξαν ότι συγκεκριμένα μικρόβια του εντέρου παράγουν λιπαρά οξέα μακράς αλυσίδας που μπορούν να επιδεινώσουν την παχυσαρκία που προκαλείται από τη διατροφή, διαταράσσοντας την ακεραιότητα του εντερικού φραγμού.

Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Cell Metabolism, υποδεικνύουν ότι ορισμένα μικρόβια του εντερικού μικροβιώματος μπορεί να συμβάλλουν στην παχυσαρκία μέσω της υπερπαραγωγής λιπιδίων που προέρχονται από τον μεταβολισμό των συγκεκριμένων μικροβίων.

Είναι γνωστό ότι τα μικρόβια του εντέρου και οι μεταβολίτες τους μπορούν να παίξουν ρόλο στην εξέλιξη της παχυσαρκίας και των σχετικών μεταβολικών διαταραχών όπως ο διαβήτης. Αλλά το πώς ακριβώς οι μικροβιακοί μεταβολίτες προάγουν αυτές τις καταστάσεις παραμένει ακόμη άγνωστο.

Για να απαντήσουν σε αυτό το ερώτημα, ερευνητές στο Laboratory for Intestinal Ecosystem, RIKEN Center for Integrative Medical Sciences (Ιαπωνία), ανέλυσαν τα αποτελέσματα μιας δίαιτας με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά σε ποντίκια που είχαν αποικιστεί με το μικρόβιο Fusimonas intestini (οικογένεια Lachnospiraceae, φύλο Firmicutes), ένα συνηθισμένο εντερικό βακτήριο που είχε απομονωθεί στο παρελθόν από ποντίκια με υψηλά επίπεδα σακχάρου στο αίμα.

Παραγωγή λιπιδίων

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η Fusimonas intestini ήταν επίσης παρούσα σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 2 σε σύγκριση με μη παχύσαρκα άτομα και άτομα με φυσιολογικά επίπεδα σακχάρου στο αίμα. Περισσότερο από το 70% των ασθενών με διαβήτη είχαν τη Fusimonas intestini, ενώ μόνο περίπου το 29% των φυσιολογικών μαρτύρων είχε το συγκεκριμένο μικρόβιο στο έντερό του.

Τα ποντίκια που είχαν την Fusimonas intestini εμφάνισαν αυξημένα επίπεδα χοληστερόλης στο αίμα τους καθώς και αυξημένα επίπεδα μορίων του ανοσοποιητικού που είναι χαρακτηριστικά της χρόνιας χαμηλού βαθμού φλεγμονής καθώς και της αντίστασης στην ινσουλίνη στους λιπώδεις ιστούς.

Περαιτέρω αναλύσεις έδειξαν ότι η Fusimonas intestini παράγει λιπαρά οξέα μακράς αλύσου συμπεριλαμβανομένων του ελαϊδικού και παλμιτικού οξέος. Και τα δύο μόρια έχουν εμπλακεί στην παχυσαρκία και την αντίσταση στην ινσουλίνη. Επιπλέον, το ελαϊδικό έχει συνδεθεί και με καρδιαγγειακά νοσήματα.

Δεδομένου ότι τα αυξημένα επίπεδα ελαϊδικού και παλμιτικού παρατηρήθηκαν μόνο όταν η δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά χορηγήθηκε μαζί με την Fusimonas intestini, οι ερευνητές υπέθεσαν ότι η Fusimonas intestini μπορεί να μεσολαβεί στην παραγωγή των επιβλαβών για τον μεταβολισμό του ξενιστή λιπαρών οξέων ως απόκριση στο χορηγούμενο διατροφικό λίπος.

Εντερικός φραγμός

Διαπιστώθηκε ότι η δίαιτα πλούσια σε λιπαρά άλλαξε την έκφραση των μικροβιακών γονιδίων που εμπλέκονται στην παραγωγή λιπιδίων, συμπεριλαμβανομένου του γονιδίου FadR, ενός κύριου ρυθμιστή της παραγωγής λιπαρών οξέων. Πράγματι, τα ποντίκια που αποικίστηκαν με βακτήρια Escherichia coli που εκφράζουν το γονίδιο FadR είχαν πιο σοβαρή παχυσαρκία σε σύγκριση με τα πειραματόζωα μάρτυρες. Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι οι μικροβιακές λειτουργίες που περιλαμβάνουν τη βιοσύνθεση λιπαρών οξέων επηρεάζουν τον μεταβολισμό του ξενιστή και επιδεινώνουν την παχυσαρκία.

Συγκεκριμένα, η Fusimonas intestini φάνηκε να μεταβάλλει την ακεραιότητα του εντερικού φραγμού μέσω της παραγωγής λιπαρών οξέων μακράς αλυσίδας. Η βλάβη του εντερικού φραγμού έχει συνδεθεί με την παχυσαρκία και τον διαβήτη τύπου 2 μέσω της χρόνιας φλεγμονής χαμηλού βαθμού που ονομάζεται μεταβολική ενδοτοξιναιμία.

Δεδομένου ότι η έκφραση των μικροβιακών γονιδίων που εμπλέκονται στη βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων επηρεάζει το μεταβολισμό του ξενιστή, η περαιτέρω κατανόηση των μικροβιακών λειτουργιών για την παραγωγή, τη μετατροπή και τον μεταβολισμό των λιπαρών οξέων στο έντερο θα μπορούσε να ανοίξει νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις για την παχυσαρκία.

Όπως είναι ήδη γνωστό, ένας μεγάλος αριθμός παθολογικών καταστάσεων που αντιμετωπίζει ο άνθρωπος (αυτοανοσίες, διαταραχές γαστρεντερικού συστήματος, νευρολογικές παθήσεις, μεταβολικά νοσήματα και άλλα) μπορεί να ξεκινάνε από το έντερο και τη δυσβίωση του εντερικού μικροβιώματος.

Ο έλεγχος του εντερικού μικροβιώματος και των λειτουργιών του με το EnteroScan® αποτελεί την σημαντικότερη ανάλυση προκειμένου να διαπιστωθεί η κατάσταση στην οποία βρίσκεται.

Ανάλογα τα ευρήματα του EnteroScan® και την υποκείμενη πάθηση, με εξατομικευμένες παρεμβάσεις (Μικροβιωματική Θεραπεία & Μικροβιωματική Διατροφή) μπορούμε να βελτιώσουμε την δυσβίωση του εντερικού μικροβιώματος, επιτυγχάνοντας έτσι την αποκατάσταση της λειτουργίας του και τη βελτίωση των συμπτωμάτων του ασθενούς.

Takeuchi T, Kameyama K, Miyauchi E, Nakanishi Y, Kanaya T, Fujii T, Kato T, Sasaki T, Tachibana N, Negishi H, Matsui M, Ohno H. Fatty acid overproduction by gut commensal microbiota exacerbates obesity. Cell Metab. 2023 Feb 7;35(2):361-375.e9. doi: 10.1016/j.cmet.2022.12.013. Epub 2023 Jan 17. PMID: 36652945.