За последнее десятилетие было проведено все большее число исследований, направленных на установление взаимосвязи между составом кишечного микробиома и массой тела. В недавнем системном обзоре, опубликованном в Nutrients , исследуются профили кишечного микробиома и их взаимосвязь с составом тела на протяжении всей жизни человека.

Об исследовании

Для текущего систематического обзора все соответствующие статьи были получены из баз данных PubMed, Cochrane и Scopus. Для определения критериев включения и исключения использовалась стратегия «Пациент, вмешательство, контроль, результат» (PICO).

В ходе первоначального поиска было получено в общей сложности 995 исследований. Однако после рассмотрения критериев отбора и удаления дубликатов для обзора было рассмотрено шестьдесят статей.

Роль кишечного микробиома в организме человека

Кишечный микробиом человека включает миллионы микроорганизмов, особенно бактерий, которые вносят значительный вклад в нормальное функционирование организма. Формирование кишечного микробиома зависит от генетических факторов и факторов окружающей среды, таких как возраст, курение, диета, лекарства, физическая активность и пол.

Кишечный микробиом регулирует двунаправленную связь между центральной и кишечной нервными системами через ось кишечник-мозг. Таким образом, кишечный микробиом влияет на эмоциональное и когнитивное функционирование человека.

В гипоталамусе головного мозга нейроны, связанные с нейропептидом Y / агути (NPY / AGRP), активируются грелином, гормоном, обладающим орексигенным действием. Эта активация повышает аппетит и снижает затраты энергии.

Несколько исследований показали, что грелин отрицательно коррелирует с несколькими родами бактерий, включая Lactobacillus, Eubacterium rectale, Bifidobacterium и Blautia coccoides, и положительно коррелирует с Prevotella и Bacteroides.

Подавление нейронов NPY /AGRP и активация транскрипта, связанного с проопиомеланокортином /кокаином-амфетамином (POMC/ CART), вызывает анорексигенный эффект. Многие из этих механизмов регулируются инсулином, пептидом YY (PYY), глюкагоноподобным пептидом 1 (GLP-1), лептином, оксинтомодулином (OXM) и холецистокинином (CCK).

Тип бактерий и общая динамика: различия между ожирением и нормальным весом в разных возрастных группах, включая детей, взрослых и спортсменов.

Взаимосвязь между профилями кишечного микробиома и составом тела

Текущий систематический обзор выявил профили кишечного микробиома у здоровой популяции детей и пожилых людей и соотнес их с составом их тела. Значительная разница в популяции и частоте встречаемости кишечной микробиоты наблюдалась между людьми с ожирением и спортсменами разных возрастных групп. Например, по сравнению с детьми, в профиле кишечного микробиома лиц с избыточным весом и ожирением наблюдалось снижение α-разнообразия.

Многие исследования показали, что α-разнообразие связано с улучшением функциональности кишечного микробиома. Следовательно, снижение α-разнообразия может привести к нарушению функционирования кишечного микробиома и кишечному микробному дисбиозу.

Недавнее исследование также установило положительную связь между α-разнообразием и людьми с высоким уровнем физической подготовки. Более того, у лиц с ожирением наблюдались сниженные уровни типа Bacteroidetes и повышенные уровни типа Firmicutes по сравнению с людьми с нормальным весом.

Наблюдалась положительная корреляция между типом Firmicutes и параметрами ожирения, такими как повышенный индекс массы тела (ИМТ), жировая масса и окружность талии, наряду с отрицательной корреляцией между типом Bacteroidetes и параметрами ожирения. Тип Bacteroidetes также положительно коррелировал с мышечной и мышечной массой тела. Эти кишечные микробы были более значимо представлены у спортсменов, чем у людей с нормальным весом.

Некоторые бактерии, которые часто и в изобилии встречаются у людей с ожирением, включают Eubacterium, Lactobacillus, Megasphaera, Dorea, Streptococcus и Dialister. По сравнению с людьми с нормальной массой тела, у людей с ожирением наблюдались сниженные уровни Alistipes, Bifidobacterium, Oscilibacter, и Faecalibacterium.

Несколько механизмов могут быть связаны с тем, как кишечный микробиом взаимодействует с мозгом и влияет на расход энергии, состав тела и массу тела. Например, в одном из экспериментов in vivo с использованием мышей были выявлены изменения массы тела после пересадки фекалий от мышей с ожирением мышам без ожирения, не имеющим микробиома.

В основе связи между кишечным микробиомом и массой тела могут лежать три механизма. Первый механизм связан с липополисахаридами (ЛПС), присутствующими в клеточных стенках макрофагов, грамотрицательных бактерий и жировой ткани. LPS запускает каскад провоспалительных реакций, участвующих в хроническом воспалении, которое является распространенным признаком ожирения.

Второй механизм связан с короткоцепочечными жирными кислотами (SCFA), которые метаболизируют непереваренные компоненты пищи, такие как клетчатка, затрачивая на 10% больше энергии. Этот процесс также связан с синтезом гормонов анорексии.

Третий механизм связан с желчными кислотами, которые вызывают высокие затраты энергии и повышенную секрецию анорексигенного GLP-1.

Выводы

Текущий систематический обзор имеет некоторые ограничения, включая рассмотрение перекрестных исследований, которые не отражают причинно-следственную связь. Также сообщалось о неоднородности в определении ожирения и исследованной бактериальной таксономии.

Несмотря на эти ограничения, текущее исследование подчеркивает различный состав кишечного микробиома у людей с избыточным весом и спортсменов, независимо от возраста. Тем не менее, необходимы будущие исследования для подтверждения этих результатов.