The Journal of Nutritional
Biochemistry
Кишечная микробиота и диабет типа 2: где мы сейчас находимся и куда двигаться?
Шапна Шарма, Прабханшу Трипатхи
(Перевод Зои Дымент)
Содержание
Ключевые слова
1. Введение
2. Диабет и современные подходы к его регулированию
3. Микробиота кишечника и ее функции
4. Микробиота кишечника и углеводный обмен
5. Роль диеты в формировании кишечной флоры
6. Пробиотики и сахарный диабет
7. Целостность кишечника и метаболическое состояние
8. Кишечная микробиота и антибиотики
9. Перспективы и проблемы
Выражение признательности и декларации
Конфликт интересов
Ссылки
Абстракт
Сахарный диабет типа 2 (СД2)
является широко распространенным метаболическим расстройством, для
которого характерен дисбаланс глюкозы в крови, измененный липидный профиль и
высокое кровяное давление. Генетические компоненты, привычка потреблять жирную
и калорийную пищу и сидячий образ жизни – три основных фактора, которые
составляют риск СД2. тремя основными факторами, которые способствуют высокому
риску СД2. В нескольких исследованиях сообщалось о дисбиозе кишечного микробиома
как факторе быстрого развития резистентности к инсулину при СД2, на долю
которого во всем мире приходится около 90% всех случаев диабета. Дисбиоз
микробиома кишечника может изменять кишечные барьерные функции метаболические и
сигнальные пути хозяина, которые при СД2 прямо или косвенно связаны с
резистентностью к инсулину. Тысячи метаболитов, полученных из микробов,
взаимодействуют с эпителиальными, печеночными и сердечными рецепторами клеток и
модулируют физиологию хозяина. Ксенобиотики, включая диетические компоненты,
антибиотики и нестероидные противовоспалительные препараты сильно влияют на
микробную композицию кишечника и могут способствовать дисбактериозу. Любое
изменение микробиоты кишечника при диабете и ожирении может сдвинуть метаболизм
хозяина к увеличению потребленной энергии. Однако точные механизмы динамики кишечной
микробиоты и их влияние на метаболизм хозяина на молекулярном уровне еще
предстоит расшифровать. Мы рассмотрели опубликованную литературу для лучшего
понимания динамики микробиоты кишечника, факторов, которые потенциально
индуцируют дисбиоз микробиома кишечника и их связь с прогрессированием СД2.
Особый акцент был сделан также на понимании нарушений микробиома кишечника
вызывающих нарушение кишечных барьеров
и/или тесной связи этого с резистентностью к инсулину.
Ключевые слова
Кишечная микробиота, дисбиоз, СД2, SCFAs (короткоцепочечные
жирные кислоты), плотные контакты, проницаемость кишечника, кишечная
целостность
1. Введение
Метаболические расстройства представляют собой группу
расстройств здоровья, которые включают сахарный диабет 2 типа (СД2),
сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) и другие подобные расстройства, которые
диагностируются путем мониторинга определенных биохимических, клинических и
метаболических факторов. Метаболические расстройства также могут определяться
сочетанием ожирения с гипертонией; гипергликемией натощак, повышенными
триглицеридами и повышенным холестерином липопротеинов низкой плотности (ЛПНП),
а также снижением в плазме холестерина липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) в
плазме [1].
Постоянное увеличение распространенности ожирения (ИМТ≥30
кг/м2) и связанных с ним заболеваний обмена веществ является большой
проблемой в развитых странах [2]. Согласно недавнему докладу, к 2020 году около
42% взрослого населения США будут страдать ожирением [3]. Распространенность
ожирения и связанных с ним заболеваний обмена веществ также является основным
бременем общественного здравоохранения в развивающихся странах [4]. Ожирение
приводит к различным неинфекционным заболеваниям, угрожающим жизни, включая ССЗ
и СД2, которые являются основными факторами, способствующими преждевременной
смерти во всем мире [5]. В развивающихся странах только СД2 способствует примерно
80% преждевременной смертности из-за
метаболических нарушений [6]. Всемирная организация здравоохранения
прогнозирует, что к 2030 году СД2 может стать одной из десяти ведущих причин
смерти во всем мире [7]. В глобальном масштабе 347 миллионов человек страдают
от диабета, а в более чем 36 миллионах случаев синдром не диагностируется [8],
[9]. За последние 3-4 десятилетия из-за изменений в образе жизни, в диете,
из-за меньшей физической активности и воздействия неблагоприятных факторов
окружающей среды, распространенность диабета резко возросла [10].
Индия, вторая по численности населения страна в мире, с
огромным бременем недоедания и низкого качества жизни, также сталкивается с
ожирением и другими проблемами со здоровьем [11]. Размер индийского населения и
быстрорастущая экономика могут стать разумной платформой для изучения влияния
ожирения на метаболические заболевания, в том числе на сердечно-сосудистые заболевания и диабет [12],
[13]. В прошлом традиционная индийская культура и диетические привычки
ограничивали влияние западного / современного образа жизни, ограничивали случаи
метаболических заболеваний, таких, как ожирение и диабет, которые считаются
связанными с таким образом жизни [14]. Однако изменения в
социально-экономическом статусе городской жизни в Индии стали ведущей причиной
заболеваний, связанных с образом жизни [15]. Такие изменения в образе жизни
включают изменения в диетических привычках, сидячий образ жизни и неправильные
лекарства. Раньше ожирение и связанные с ним метаболические заболевания
коррелировали с наследственностью, образом жизни и определенными факторами
окружающей среды.
Эукариоты, бактерии и археи, обитающие в кишечнике, все
вместе известны как микробиота кишечника.
Включение среды кишечника и генома микробов образует микробиом кишечника, в нем кишечные бактерии являются основным
компонентом. В нескольких исследованиях было установлено, что изменения в
количестве и разнообразии микробиоты кишечника имеют большое значение для
прогрессирования многих метаболических нарушений [16], [17]. Микробиота
кишечника человека обеспечивает защиту хозяина от болезнетворных
микроорганизмов, конкурируя за пространство и питание или путем очистки и
улучшения иммунной системы. Они также играют решающую роль в поддержании
целостности кишечника / гомеостаза эпителиальной оболочки кишечника и
метаболизма ксенобиотиков, включая препараты [18], [19], [20], [21]. Дополнительная
терапия пробиотическими видами (живыми,
полезными комменсальными бактериями), такими как Lactobacillus и Bifidobacterium,
используется в течение длительного времени [22], [23]. В дополнение к
пробиотикам, резистентные волокна, которые способствуют росту полезных бактерий,
потребляются как функциональные продукты или «пребиотики» [24].
В отличие от полезного компонента микробиоты кишечника,
дисбаланс или дисбактериоз могут вызывать многочисленные заболевания или могут
ухудшить тяжесть таких заболеваний, как язвенный колит, болезнь Крона,
воспалительное заболевание кишечника и колоректальный рак [25], [26], [27],
[28], [29]. Дисбиоз также связан с несовместимостью с некоторыми продуктами и
метаболическими заболеваниями, такими, как пищевая аллергия, ожирение и диабет
и безалкогольный стеатогепатит [30], [31], [32], [33]. Недавнее исследование
показало связь между микробиотным профилем кишечника у детей и их статусом
питания путем кластеризации потенциально патогенных микробов в отдельный центр
в кишечнике истощенном кишечнике [34].
Для диагностических и терапевтических целей, из-за сложной
связи между микробиотой кишечника и здоровьем, необходимо всестороннее изучение
видового разнообразия и их функционального механизма (механизмов). В недавнем
исследовании было показано, что некоторые виды бактерий могут значительно
улучшить симптомные показатели в моделях диабета типа 2 на мышах путем
изменения нескольких метаболических дисфункций, в том числе снизить массу жира, метаболическую эндотоксемию,
воспаление тканей, секрецию инсулина и повысить чувствительность к нему [35]. В
этом обзоре мы обобщаем роль и механизмы микробиоты кишечника при ожирении и
связанные с этим нарушения обмена веществ и перспективы.
2. Диабет и современные подходы к его регулированию
В последние годы большое внимание уделяется управлению
диабетом с подбором лекарств на основе
симптомов, против гипергликемии или
резистентности к инсулину (таких как метформин, ситаглиптин и пиоглитазон) и
лекарств от осложнений, связанных с диабетом, например, от воспаления жировой ткани. Метформин,
приносящий пользу в борьбе с гипергликемией, не вызывает побочных эффектов,
например, гипогликемии, увеличения веса или сердечно-сосудистых осложнений, и
является первым выбором для клиницистов при лечении пациентов с СД2 [36]. Этот
препарат часто назначают в качестве сенсибилизатора инсулина для контроля
резистентности к инсулину и снижения уровня инсулина в плазме натощак.
Метформин в основном работает путем блокирования комплексов дыхательной цепи,
опосредуемых митохондриями, что приводит к снижению выработки глюкозы в печени
[37]. Было обнаружено, что прерывистое лечение случаев СД2 метформином увеличивало образование желчных
кислот и их конъюгатов и уменьшало
уровень глюкагоноподобного белока-1 (GLP-1) [38]. Метформин способствует
метаболизму и микробиоте кишечника.
Многие исследования приходят к выводу, что метформин
индуцирует секрецию GLP-1 и подавление в сыворотке желчных кислот и хорошо
коррелирует с изменениями отношения Bacteroidetes/Firmicutes
[39], [40]. В некоторых исследованиях сообщаются очень интересные факты о
метформине, такие, как его способность индуцировать
экспрессию муцина, подобно Akkermansia
muciniphila [40]. Как Akkermansia,
так и введение метформина мышам, получающим диету с высоким содержанием жиров,
уменьшали экспрессию IL-1β и IL-6 в жировой ткани. Эти отчеты свидетельствуют о
сходстве Akkermansia и метформина в
улучшении метаболического профиля за счет снижении воспаление тканей при
диетическом ожирении [40]. По-видимому, бактериальная популяция регулирует
метаболизм при гипергликемических состояниях, как и действие метформина.
3. Микробиота кишечника и его функции
Целевые исследования метагеномики показали, что
приблизительно 90% бактериальных видов, присутствующих в кишечнике взрослых,
относятся к типу Bacteroidetes
(грамотрицательным) и Firmicites (грамположительным) [41], [42]. В зависимости от анатомии, абиотической
среды и разнообразных функций различных частей кишечника микробная композиция
может сильно отличаться. У здорового взрослого человека в кишечнике одновременно
присутствует 500-1000 видов бактерий и 1012-1014 колониеобразующих единиц (КОЕ),
масса их 1–2 кг [43]. Толстая кишка содержит приблизительно 109-1012 КОЕ/мл, в
тощей кишке 101-103 КОЕ/мл и 104-108 КОЕ/мл в подвздошной кишке [44].
Передача микробиоты происходит в утробе или во время родов и
достигает стабильности в возрасте около 2 лет. В дополнение к генетике хозяина
и факторам окружающей среды раннее воздействие микробов во время родов играет
важную роль в регулировании состава кишечной микробиоты. Воздействие
(а) вагинального микробиома при нормальных родах;
(б) микробиоты кожи во время кесарева сечения;
(б) микробиоты кожи во время кесарева сечения;
(в) исключительно грудного вскармливания или искусственного
вскармливания;
(г) антибиотиков
в неонатальном и раннем детстве также играет важную роль в формировании стабильного кишечного микробиома. Микробиота кишечника как прямо, так и косвенно облегчает различные жизненно важные функции человеческого организма, включая переваривание сложных диетических продуктов, сбор энергии из неусвояемых углеводов, синтез витаминов и развитие иммунных клеток. Различные метаболиты, такие как короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), вырабатываемые кишечной микробиотой из резистентного крахмала, модулируют различные сигнальные пути, связанные с поддержанием здоровья человека [45].
в неонатальном и раннем детстве также играет важную роль в формировании стабильного кишечного микробиома. Микробиота кишечника как прямо, так и косвенно облегчает различные жизненно важные функции человеческого организма, включая переваривание сложных диетических продуктов, сбор энергии из неусвояемых углеводов, синтез витаминов и развитие иммунных клеток. Различные метаболиты, такие как короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), вырабатываемые кишечной микробиотой из резистентного крахмала, модулируют различные сигнальные пути, связанные с поддержанием здоровья человека [45].
4. Кишечная микробиота и углеводный метаболизм
Обычная диета здорового человека содержит большую долю
углеводов, в том числе моносахариды, дисахариды, а также сложные полисахариды.
Обычные сахара, такие как тростниковый сахар и фруктовые сахара, легко
усваиваются в кишечнике, тогда как дисахариды, такие как сахароза, лактоза и
мальтоза, и сложные полисахариды, такие как крахмал, пектин и гемицеллюлоза, до
поглощения в кишечнике должны быть разделены на простые моносахариды.
Полисахариды не перевариваются в верхней части желудочно-кишечного тракта, но они
превращаются в моносахариды в подвздошной кишке с помощью бактериальных
ферментов, таких как гликозидазы [46]. После приема богатой углеводами пищи
концентрация глюкозы в крови, как ожидается, повысится, но она строго
регулируется и сохраняется на гомеостатическом уровне двумя гормонами,
инсулином и глюкагоном. Верхняя часть пищеварительного
тракта участвует в переваривании углеводов и их абсорбции в кровотоке через
различные специализированные белки, известные как переносчики глюкозы (GLUTs), которые расположены на
эпителиальных клетках [18]. Кратко описать абсорбцию глюкозы в здоровых
условиях можно так: белки GLUT переносят глюкозу в β-клетки островков
Лангерганса в поджелудочной железе. Окисление панкреатической глюкозы
стимулирует секрецию инсулина за счет механизма мембранной деполяризации и
закрытием калиевых каналов, что приводит к зависящему от напряжения притоку
кальция и экзоцитозу инсулина [21].
Во многих исследованиях показана важная роль кишечной среды
в патогенезе иммунологических расстройств посредством множества механизмов.
Роль среды кишечника и лимфоидной ткани, связанной с кишечником, в СД2 также определена
[47]. Помимо СД2, роль микробиома кишечника также связана с диабетом 1-го типа
(СД1). Снижение микробного разнообразия кишечника нарушает целостность связи клеток.
Этот дефект вызывает протекающий кишечник с повышенной проницаемостью, которая
приводит к воспалению кишечника и уменьшению или нарушению иммунного ответа со
стороны слизистой оболочки кишечника.
Все эти факторы влияют на опосредованный Т-клетками аутоиммунитет и связанные с
ним аутоиммунные расстройства, включая СД1 [48]. Слизистая поверхность кишечной
оболочки больше, чем у любого органа в организме человека, а связанные с ней
лимфатические ткани являются наиболее обширными иммунологическими органами. Кишечник,
наиболее подверженный воздействию различных микробных компонентов и чужеродных
антигенов, таких как пища, играет очень важную роль при иммунном обучении на
оси хозяин-среда [49].
СД1 является следствием множества факторов, включая
генетический состав человека, а также экзогенные аспекты окружающей среды и
связанные с хозяином. Следовательно, микробиом кишечника и его воздействие на
иммунную систему слизистой оболочки играют важную роль в прогрессировании
тяжелых клинических заболеваний, таких как СД1 [47]. Примерно у 50% пациентов с
СД1 человеческий лейкоцитный антиген типа DR4-DQ8 служит индикатором целиакии
[50], [51]. Говорят, что снижение барьерной функции кишечника и оральной
толерантности к связанному с иммунитетом низкому воспалению у этих пациентов приводят
к диабету. При СД1 существует абсолютная недостаточность инсулина из-за
опосредованного T-клетками разрушения β-клеток поджелудочной железы [52].
Напротив, СД2 – это хроническая метаболическая аномалия с гипергликемией
натощак, невосприимчивостью к инсулину и недостаточностью инсулина из-за
снижения секреции инсулина из β-клеток в невосприимчивой к инсулину среде [53].
Инсулинорезистентность, или невосприимчивость, – это неспособность клеток
ощущать нормальный уровень инсулина, особенно в тканях печени и мышц. Другими
возможными важными механизмами, участвующими в СД2, является дефицит инкретина или
нечувствительность, повышенный катаболизм липидов, повышенное наличие глюкагона
в крови, повышенное удержание почками соли и воды и другие нарушения метаболизма
[33], [52]. Исследования, проведенные на стерильных мышах, которым давали с
пищей много жира, обычных мышах и мышах на стандартной диете, показали, что
метаболические и иммунологические профили в основном зависят от микробного
разнообразия и состава, независимо от типа рациона [54]. Мыши из одного и того
же генотипа и на аналогичной диете могут иметь разные типы метаболизма глюкозы
(гипергликемический или гипогликемический) в зависимости от профиля микробиома
кишечника [55]. Эти данные подтверждают взаимосвязь между микробиомом кишечника
и метаболической функциональностью [55].
5. Роль диеты в формировании кишечной флоры
Хорошо известно, что микробиом кишечника играет важную роль
в переваривании пищевых компонентов и их поглощении. Кроме того, он также
регулирует экспрессию определенных генов у хозяина. В предыдущем разделе мы
обсудили, что изменение в диетическом образце может влиять на микробный состав
кишечника и разнообразие, приводящее к сдвигу соотношения Firmicutes и Bacteroidetes.
Увеличение популяции Bacteroidetes
приводит к увеличению выработки энергии. Имеются сообщения, свидетельствующие о
сокращении числа бифидобактерий в кишечнике мышей находящихся на диете с
высоким содержанием жиров, что увеличивает эндотоксемию. Эта усиленная
эндотоксемия может быть аннулирована с помощью пребиотических добавок, которые
восстанавливают уровень бифидобактерий в кишечнике мышей [56], [57]. Имеются
свидетельства, подтверждающие, что бактероиды более распространены в кишечнике
людей, потребляющих диету, богатую животными продуктами, тогда как Prevotella доминирует у людей,
потребляющих диеты, богатые растительными продуктами (рис. 2).
Кроме того, бактерии кишечника продуцируют определенные
метаболиты, такие как SCFA, которые защищают хозяина от патогенных бактерий и
играют другие важные полезные роли. У лиц, потребляющих преимущественно
растительные продукты, кишечная микробиота вырабатывает больше SCFA, ферментов,
участвующих в анаболизме, и увеличивает синтез амилазы, глутамата и рибофлавина
(рис. 2) [58], [59]. С другой стороны, потребление продуктов, полученных из
животной пищи, приводит к адаптации микробиальной функции кишечника к
увеличению катаболических процессов, таких как деградация гликанов и
аминокислот [60] (См. Рис. 1).
Рисунок 1. Взаимодействие между диетой и микробиомом
кишечника. Регуляторная роль диеты и микробиоты у здоровых (слева) и при
диабете (справа) имеет разные механизмы. Популяция бактерий в кишечнике при СД1
модулирует проницаемость кишечника и механизмы сигнализации, тем самым инициируя
аутоиммунный ответ. При СД2 дисбактериоз, вызванный гидролизом углеводов,
вызывает низкосортное воспаление низкой степени и снижение чувствительности к
инсулину.
Рисунок 2. Блок-схемы, представляющие эффект диеты на
бактериальную популяцию в кишечнике человека. Блок-схема на левой панели (синий
цвет) показывает события при богатой клетчаткой диете, а правая панель (красный
цвет) – при богатой жиром и белком диете.
Роль микробиоты, выполняющей мультигенные функции при
переваривании неудобоваримых диетических компонентов, например, превращение сложных
полисахаридов в простые сахара, может рассматриваться как один из полезных
механизмов хозяина для извлечения
большей энергии из рациона [42]. Разрушение этих полисахаридов приводит к
получению SCFA, то есть бутирата, пропионата и ацетата, наряду с некоторыми
газами, такими как водород, которые дополнительно участвуют в ферментации в толстой
кишке и увеличении сбора энергии [61]. Энергия, вызванная перевариванием таких
неусвояемых полисахаридов, вносит незначительный вклад в общую энергию,
требуемую хозяином, по сравнению с более простыми и усваиваемыми углеводами.
Такое небольшое количество энергии, полученной из сложных полисахаридов, может
быть не выгодно хозяину напрямую, но может играть косвенную роль в выживании
комменсальных бактерий [46], ожирении и связанных с ним метаболических
аномалиях. Предполагается, что у бутиратов есть способность уменьшать
потребление калорий, вызывая насыщение, которое работает через сдвиги в GLP-1 и
выработку желудочного ингибирующего пептида-1 [45]. Бутираты также участвуют в
укреплении целостности кишечника, предоставляя энергию энтероцитам для
регулирования их выживания и пролиферации.
Низкосортное воспаление является одним из наиболее важных
патофизиологических факторов, приводящих к прогрессированию СД2, с
гипергликемией и резистентностью к инсулину [62]. Уменьшение микробного
разнообразия кишечника приводит к увеличению патогенных бактерий, воспалению
кишечника и прогрессированию диабетического состояния. Воспалительные реакции
кишечника включают в себя механизм врожденного иммунного ответа, использующего TLR
(толл-подобные рецепторы и выработку цитокинов,
а также увеличение эндотоксемии [63]. Эти врожденные иммунные реакции или
высвобождение в кишечной среде токсичных соединений, таких как H2S,
могут способствовать проницаемости кишечника и увеличению доступа микробных
компонентов через просвете в организм хозяина, что приводит к системному
воспалению. В модели на мышах было продемонстрировано, что диета с высоким
содержанием жиров индуцирует ожирение, перемещение кишечных грамотрицательных
бактерий в систему кровообращения, жировые ткани и вызывает эндотоксемию.
Примечательно, что такие эффекты были аннулированы при использовании специфических
пребиотиков и пробиотиков [63].
6. Пробиотики и сахарный диабет
Существует огромное количество литературы о роли пробиотиков
в здоровье человека. Известна роль конкретных бактерий в модулировании уровней
глюкозы в крови при сахарном диабете [64]. Предлагается несколько других концепций
для объяснения роли пробиотиков при диабете. Некоторые классы пробиотических
бактерий могут обеспечить иммуномодулирующие эффекты для противодействия
хроническому воспалению, вызванному сдвигом в микробиоме кишечника [65], [66],
[67]. Роль низкосортного хронического воспаления в прогрессировании СД2 хорошо документирована [62]. Пробиотические штаммы
могут также усиливать у мышей с диабетом продукцию IL-10, очень важного регуляторного и противовоспалительного цитокина. Сообщается,
что увеличение количества IL-10
снижает уровень провоспалительных цитокинов, таких как IFN-γ и IL-2/IL-1β, что приводит к предотвращению
низкосортного воспаления и наступления диабета [63], [67]. В недавнем
исследовании было установлено, что использование Lactobacillus reuteri GMNL-263 у крыс, получающих
пищу с большим количеством фруктозы, снижает маркеры СД2, такие как
сывороточная глюкоза, гликированный гемоглобин и С-пептид [64]. В том же
исследовании также сообщалось о снижении уровня воспалительных цитокинов Il-6 и TNF-α в жировой ткани, наряду со снижением регуляции GLUT 4 и PPAR-γ. Регулярное потребление
пробиотического йогурта может уменьшить воспалительные маркеры у беременных
женщин: снизить уровень высокочувствительного С-реактивного белка, что
также связано с СД2 [68], [69]. В дополнение к этим эффектам некоторые из
пробиотических штаммов способны снижать окислительный стресс в ткани
поджелудочной железы, тем самым сводя к минимуму хроническое воспаление и
апоптоз клеток поджелудочной железы [70].
Существуют пробиотические штаммы, которые, как было установлено,
снижают уровень в сыворотке холестерина
ЛПНП и общего холестерина путем модуляции липидного обмена, что можно
рассматривать как фактор снижения риска СД2 [71]. В модели на мышах ожирения и СД2
пероральное введение Lactobacillus casei Широта усиливало экспрессию в
плазме липополисахарид-связывающего белка и уменьшало эндотоксемию [72]. Было
показано, что Bifidobacterium animalis subsp. lactis 420 способны ограничить перемещение бактерий в ткани из
кишечника и уменьшить метаболическую бактериемию на ранних стадиях СД2 [73]. В
недавно опубликованном исследовании было установлено, что введение L. casei Zhang при вызванной высоким
потреблением фруктозы гиперинсулинемии уменьшает нарушенную толерантность к
глюкозе [74].
7. Кишечная целостность и метаболические состояния
Потенциальный механизм, связывающий диету с высоким
содержанием жиров и ЛПС, увеличивал проницаемость кишечника, позволяя ЛПС
проникать в кровь через систему портальную систему. Кишечная проницаемость у
людей с СД2 значительно возрастает по сравнению с соответствующими контрольными
субъектами [75]. Исследования на животных моделях показали, что увеличение
проницаемости кишечника приводит к прогрессированию ожирения и резистентности к
инсулину [76], [77]. Тем не менее, потребление пребиотиков может обогащать
кишечную микробиоту, уменьшать проницаемость кишечника, подавлять воспаление,
снижая уровень эндотоксемии, а также улучшать толерантность к глюкозе [77]. У мышей,
потребляющих много жиров, происходило сокращение белков контактов, таких как zonula occluden-1 (ZO-1) и окклюдин,
ответственных за целостность эпителия оболочки кишечника и увеличение
проницаемости кишечника. Считается, что диетические жирные кислоты активируют
сигнальные пути плацебообразного рецептора 2 (TLR-2) и плацебообразного
рецептора 4 (TLR-4). TLR-4 является частью комплекса, который опосредует
транслокацию ЛПС в кишечные капилляры [78], и ее активность необходима для
индуцирования резистентности к инсулину у мышей [79], [80]. Измененная
проницаемость кишечника и уровни ЛПС в плазме влекут изменения в распределении
ZO-1 и окклюдина, а также изменения в системе эндоканнабиноидов (eCB).
Кишечные микробы действуют избирательно для модуляции в толстой кишке экспрессии каннабиноидного
рецептора 1 (CB1), который сильно влияет на проницаемость кишечника посредством
воздействия на ZO-1 и окклюдин [81]. Было также отмечено, что у мышей с
ожирением изменения микробиоты кишечника после пребиотического приёма привели к
снижению проницаемости кишечника. Кишечная микробиота, подверженная воздействию
нескольких антибиотиков, способна индуцировать метаболическую эндотоксемию у
мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров, что также связано с
повышенной проницаемостью кишечника, нерегулируемыми провоспалительными цитокинами
и нарушенным метаболическим профилем при диабете и ожирении (рис.3).
Рисунок 3. Схематический вид кишечной
микробиоты в здоровом и больном организме (воспаление, индуцированное
диетическим антигеном, и резистентность к инсулину). Кишечная микробиота
изменяется с изменением диеты, что приводит к увеличению проницаемости
кишечника в эпителиальных слоях из-за понижающей регуляции экспрессии соединительных
белков. Это действие увеличивает системный уровень ЛПС, а метаболическая
эндотоксемия приводит к резистентности к инсулину.
Регуляция системы eCB также была связана с воспалением и
диабетом [82], [83]. Модуляция кишечной микробиоты влияет на кишечную экспрессию
eCB, что может способствовать контролю кишечной проницаемости и влиять на
уровень ЛПС в плазме через рецептор CB1 [81].
Изменения в микробиоте кишечника из-за пребиотического
питания снижают у мышей с ожирением проницаемость кишечника. Исследования
продемонстрировали регуляцию проницаемости кишечника благодаря локализации
белков плотных контактов посредством системы eCB. Cani et al. [62] исследовали
роль рецептора CB1 у мышей с ожирением путем ингибирования этого рецептора и
обнаружили увеличенную локализацию и распределение окклюдина и белков ZO-1.
Было обнаружено, что толерантность к глюкозе в модели на крысах улучшается во
время активации каннабиноидного рецептора CB2 и блокирования рецептора CB1,
который действует как агонист рецептора CB2 [84]. Добавка Lactobacillus положительно коррелировала с экспрессией рецептора
CB2, тогда как ассоциация с Clostridium spp. была отрицательной [85]. У
грызунов несколько пробиотиков показали регуляцию кишечной микробиоты через
уровни экспрессии рецептора CB2 [86].
8. Микробиом кишечника и антибиотики
Использование антибиотиков ограничивает не только активность
патогенных бактерий, но и микробную популяцию комменсалов, живущую в кишечнике.
В нескольких сообщениях показано, что изменение популяции микроорганизмов в
кишечнике из-за использования антибиотиков может быть связано с
прогрессированием сахарного диабета [52]. Лечение антибиотиками может модулировать
уровень жировой массы и SCFAs [87]. Список важных антибиотиков и их влияние на
микробиоом кишечника приведены в таблице 1.
Таблица 1. Изменения
в микробиоме кишечника из-за использования клинически важных антибиотиков
Antibiotic
|
Bacterial population shift
|
Reference
|
Ampicillin
|
Enterobacter spp.↑
|
|
Amoxicillin
|
Enterobacter spp.↓
|
|
Cefotaxime
|
Anaerobes↑,
Enterobacteria ↓
|
|
Chloramphenicol
|
NA
|
NA
|
Ciprofloxacin
|
Enterobacteria↓, SCFA producers↓
|
|
Clarithromycin plus metronidazole
|
Actinobacteria↓
|
|
Clindamycin
|
Enterococci ↓↑, Streptococci ↓↑, and anaerobic bacteria ↓↑,
Bacteroidesspp.↓; SCFAs↓
|
|
Erythromycin
|
Streptococci↓, Enterococci↓,
Enterobacteria↓ Staphylococci↑, Anaerobes↑
|
|
Gentamicin
|
Enterobacter spp.↓
|
|
Meropenem
|
Enterobacteria↓, streptococci↓,
Clostridia↓, Bacteroides spp.↓, Gram-vecocci↓
|
|
Streptomycin
|
Ruminococcaceae↓,
Bacteroidaceae↑
|
|
Ticarcillin
|
Enterococci
↓
|
|
Tigecycline
|
Enterococci ↓, E. coli ↓, Lactobacilli ↓, Bifidobacteria ↓,
Enterobacteria ↑Yeasts ↑, Bacteroidetes ↑, Proteobacteria ↑
|
Младенцы с диабетом имеют меньшее разнообразие микробиома
кишечника из-за чрезмерного приема антибиотиков. Это изменение рассматривалось как преддиабетический микробный
признак. При этом наблюдалось снижение Bifidobacteria
spp. и увеличение Bacteroides spp,
по сравнению с генетически восприимчивыми младенцами без диабета [88].
Изменение кишечного микробиома при использовании антибиотика
обеспечивает защиту от вызванного вирусом СД1 [89]. Предполагается, что
сегментированная нитевидная бактериальная группа создает защиту, индуцируя в
тонком кишечнике пролиферацию популяций защитных Т-хелперных типа 17 (Th17) [89].
Однако понимание взаимосвязи между микробиомом кишечника и СД1 очень
ограничено. Хотя многие сообщения указывают на преимущества антибиотиков при
лечении СД1, нет информации о физиологии кишечника, дырявом кишечнике, транслокации
ЛПС, эндотоксемии и воспалении как у пациентов с СД1, так и на животных моделях
[90].
9. Перспективы и проблемы
Увеличение распространенности ожирения и связанных с этим
нарушений обмена веществ, таких как диабет, атеросклероз и безалкогольное
жировое заболевание печени, стало серьезной проблемой общественного
здравоохранения во всем мире. Изменение диетических привычек, сидячий образ
жизни и повышенное рабочее давление, по-видимому, являются основными факторами
развития и быстрого прогрессирования метаболических заболеваний. Недавние отчеты
сообщают, что кишечная микробиота играет важную роль в развитии
и прогрессировании диабета. Снижение кишечной барьерной функции и
увеличение проницаемости мембраны с дырявым кишечником благоприятствуют перемещению
грамотрицательных бактерий в системному кровообращению и повышению уровня ЛПС,
что, в свою очередь, приводит к метаболической эндотоксемии у лиц с ожирением и
диабетом.
Низкосортное воспаление, вызванное эндотоксемией, ясно
указывает на возможность инициирования кишечными микробными метаболитами метаболических
нарушений и последующих расстройств, таких как СД2. Сдвиг в популяции кишечных бактерий
влияет на получение эергии и метаболизм хозяина. Эти результаты показывают, что
для лучшего управления клиническими осложнениями следует дополнительно
исследовать специфические бактериальные молекулярные мишени, участвующие в
регуляции диабета или связанных с ним заболеваний. В нескольких исследованиях
было показано различие как в моделях на животных, так и у людей в распространенности
популяции бактерий субъектов с диабетом и контрольных субъектов. Тем не менее, необходимы дальнейшие
исследования для установления корреляции конкретных типов, классов, родов или
видов кишечных бактерий с метаболическими фенотипами.
Микробиом кишечника может быть нарушен или модифицирован
многочисленными факторами, действующими со стороны хозяина или окружающей среды,
начиная с генотипа хозяина, диеты, стресса или лекарств. Даже изменения в циркадном ритме
могут влиять на регуляцию кишечных микробов [104]. Таким образом, для
объяснения таких сложных проблем взаимосвязи микробиома и болезней необходимы тщательно
контролируемые исследования на людях и животных. Новые подходы, такие как
метагеномика, транскриптомика и метаболомика, могут быть широко использованы для
выяснения молекулярной основы метаболических взаимодействий между конкретными
микробами и здоровыми или болезненными субъектами. Этот многодисциплинарный
подход будет полезен для понимания функций микробных групп кишечной микробиоты
как в контрольной группе, так и у пациентов с расстройствами, связанными с
диабетом.
Выражение признательности и декларации
П. Т. получил грант Департамента по биотехнологии,
правительство Индии (Стипендия Рамалингасвами) и Международного института науки
о здоровье и технологии (Отдел биотехнологии, правительство Индии). С. С.
получал аспирантскую стипендию (PDFW), присуждаемую Комиссией университета по грантам (UGC,
Индия). Оба автора сыграли значительную роль в написании содержания, создании
структуры и обзоре рукописи. Авторы благодарят за рассмотрение рукописи доктора
Прагьяна Ачарью (AIIMS, Нью-Дели), доктора Бхабатоша Даса (THSTI, Фаридабад) и
д-ра Тандаваряна Рамамурти (THSTI, Фаридабад).
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Ссылки
K.G. Alberti, P. Zimmet, J. ShawMetabolic syndrome — a new world-wide definition. A consensus statement from the International Diabetes Federation
Diabet Med, 23 (2006), pp. 469-480
Eurosurveillance editorial tWHO launches the world health statistics 2012
Euro Surveill (2012), p. 17
E.A. Finkelstein, O.A. Khavjou, H. Thompson, J.G. Trogdon, L. Pan, B. Sherry, et al.Obesity and severe obesity forecasts through 2030
Am J Prev Med, 42 (2012), pp. 563-570
T. Bhurosy, R. JeewonOverweight and obesity epidemic in developing countries: a problem with diet, physical activity, or socioeconomic status?
ScientificWorldJournal, 2014 (2014), Article 964236
D.R. Leitner, G. Fruhbeck, V. Yumuk, K. Schindler, D. Micic, E. Woodward, et al.Obesity and type 2 diabetes: two diseases with a need for combined treatment strategies — EASO can lead the way
Obes Facts, 10 (2017), pp. 483-492
L.B. Rawal, R.J. Tapp, E.D. Williams, C. Chan, S. Yasin, B. OldenburgPrevention of type 2 diabetes and its complications in developing countries: a review
Int J Behav Med, 19 (2012), pp. 121-133
T. Kelly, W. Yang, C.S. Chen, K. Reynolds, J. HeGlobal burden of obesity in 2005 and projections to 2030
Int J Obes (Lond), 32 (2008), pp. 1431-1437
G. Roglic, C. Varghese, T. ThamarangsiDiabetes in South-East Asia: burden, gaps, challenges and ways forward
WHO South East Asia J Public Health, 5 (2016), pp. 1-4
A.K. Agarwal, G. Ahirwar, P. Marskole, A.K. BhagwatA community based study to assess the validity of Indian diabetic risk score, among urban population of north Central India
Int J Community Med Public Health, 4 (6) (2016), pp. 2101-2106
H. Okada, C. Kuhn, H. Feillet, J.F. BachThe 'hygiene hypothesis' for autoimmune and allergic diseases: an update
Clin Exp Immunol, 160 (2010), pp. 1-9
C. GopalanThe changing nutrition scenario
Indian J Med Res, 138 (2013), pp. 392-397
N.J. Morrish, S.L. Wang, L.K. Stevens, J.H. Fuller, H. KeenMortality and causes of death in the WHO multinational study of vascular disease in diabetes
Diabetologia, 44 (Suppl. 2) (2001), pp. S14-S21
M.E. Murphy, M. Byrne, R. Galvin, F. Boland, T. Fahey, S.M. SmithImproving risk factor management for patients with poorly controlled type 2 diabetes: a systematic review of healthcare interventions in primary care and community settings
BMJ Open, 7 (2017), Article e015135
S.R. Mehta, A.S. Kashyap, S. DasDiabetes mellitus in India: the modern scourge
Med J Armed Forces India, 65 (2009), pp. 50-54
R. Unnikrishnan, R.M. Anjana, V. MohanDiabetes mellitus and its complications in India
Nat Rev Endocrinol, 12 (2016), pp. 357-370
C. Alam, E. Bittoun, D. Bhagwat, S. Valkonen, A. Saari, U. Jaakkola, et al.Effects of a germ-free environment on gut immune regulation and diabetes progression in non-obese diabetic (NOD) mice
Diabetologia, 54 (2011), pp. 1398-1406
W.T. Xu, Y.Z. Nie, Z. Yang, N.H. LuThe crosstalk between gut microbiota and obesity and related metabolic disorders
Future Microbiol, 11 (2016), pp. 825-836
M. Arumugam, J. Raes, E. Pelletier, D. Le Paslier, T. Yamada, D.R. Mende, et al.Enterotypes of the human gut microbiome
Nature, 473 (2011), pp. 174-180
R.J. Siezen, M. KleerebezemThe human gut microbiome: are we our enterotypes?
J Microbial Biotechnol, 4 (2011), pp. 550-553
G.D. Wu, J. Chen, C. Hoffmann, K. Bittinger, Y.Y. Chen, S.A. Keilbaugh, et al.Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes
Science, 334 (2011), pp. 105-108
J.H. Hehemann, G. Correc, T. Barbeyron, W. Helbert, M. Czjzek, G. MichelTransfer of carbohydrate-active enzymes from marine bacteria to Japanese gut microbiota
Nature, 464 (2010), pp. 908-912
C. Picard, J. Fioramonti, A. Francois, T. Robinson, F. Neant, C. MatuchanskyReview article: bifidobacteria as probiotic agents — physiological effects and clinical benefits
Aliment Pharmacol Ther, 22 (2005), pp. 495-512
S. Sharma, J. Chaturvedi, B.P. Chaudhari, R.L. Singh, P. KakkarProbiotic Enterococcus lactis IITRHR1 protects against acetaminophen-induced hepatotoxicity
Nutrition, 28 (2012), pp. 173-181
S. Macfarlane, G.T. Macfarlane, J.H. CummingsReview article: prebiotics in the gastrointestinal tract
Aliment Pharmacol Ther, 24 (2006), pp. 701-714
S. Nell, S. Suerbaum, C. JosenhansThe impact of the microbiota on the pathogenesis of IBD: lessons from mouse infection models
Nat Rev Microbiol, 8 (2010), pp. 564-577
D.N. Frank, A.L. St Amand, R.A. Feldman, E.C. Boedeker, N. Harpaz, N.R. PaceMolecular-phylogenetic characterization of microbial community imbalances in human inflammatory bowel diseases
Proc Natl Acad Sci U S A, 104 (2007), pp. 13780-13785
P.D. Scanlan, F. Shanahan, Y. Clune, J.K. Collins, G.C. O'Sullivan, M. O'Riordan, et al.Culture-independent analysis of the gut microbiota in colorectal cancer and polyposis
Environ Microbiol, 10 (2008), pp. 789-798
J.C. Arthur, E. Perez-Chanona, M. Muhlbauer, S. Tomkovich, J.M. Uronis, T.J. Fan, et al.Intestinal inflammation targets cancer-inducing activity of the microbiota
Science, 338 (2012), pp. 120-123
K. Eaton, W. YangReproducibility Project: Cancer B. Registered report: intestinal inflammation targets cancer-inducing activity of the microbiota
Elife, 4 (2015)
M. Kuitunen, K. Kukkonen, K. Juntunen-Backman, R. Korpela, T. Poussa, T. Tuure, et al.Probiotics prevent IgE-associated allergy until age 5 years in cesarean-delivered children but not in the total cohort
J Allergy Clin Immunol, 123 (2009), pp. 335-341
R.M. McLoughlin, K.H. MillsInfluence of gastrointestinal commensal bacteria on the immune responses that mediate allergy and asthma
J Allergy Clin Immunol, 127 (2011), pp. 1097-1107
[quiz 108-9]
J. Henao-Mejia, E. Elinav, C. Jin, L. Hao, W.Z. Mehal, T. Strowig, et al.Inflammasome-mediated dysbiosis regulates progression of NAFLD and obesity
Nature, 482 (2012), pp. 179-185
G. Musso, R. Gambino, M. CassaderInteractions between gut microbiota and host metabolism predisposing to obesity and diabetes
Annu Rev Med, 62 (2011), pp. 361-380
T.S. Ghosh, S.S. Gupta, T. Bhattacharya, D. Yadav, A. Barik, A. Chowdhury, et al.Gut microbiomes of Indian children of varying nutritional status
PLoS One, 9 (2014), Article e95547
S. Upadhyaya, G. BanerjeeType 2 diabetes and gut microbiome: at the intersection of known and unknown
Gut Microbes, 6 (2015), pp. 85-92
W.T. Cefalu, J.B. Buse, S. Del Prato, P.D. Home, D. LeRoith, M.A. Nauck, et al.Beyond metformin: safety considerations in the decision-making process for selecting a second medication for type 2 diabetes management: reflections from a diabetes care editors' expert forum
Diabetes Care, 37 (2014), pp. 2647-2659
B. Viollet, B. Guigas, N. Sanz Garcia, J. Leclerc, M. Foretz, F. AndreelliCellular and molecular mechanisms of metformin: an overview
Clin Sci (Lond), 122 (2012), pp. 253-270
A. Napolitano, S. Miller, A.W. Nicholls, D. Baker, S. Van Horn, E. Thomas, et al.Novel gut-based pharmacology of metformin in patients with type 2 diabetes mellitus
PLoS One, 9 (2014), Article e100778
H. Lee, G. KoEffect of metformin on metabolic improvement and gut microbiota
Appl Environ Microbiol, 80 (2014), pp. 5935-5943
K.Y. Hur, M.S. LeeNew mechanisms of metformin action: focusing on mitochondria and the gut
J Diabetes Investig, 6 (2015), pp. 600-609
Human Microbiome Project CA framework for human microbiome research
Nature, 486 (2012), pp. 215-221
C. Human Microbiome ProjectStructure, function and diversity of the healthy human microbiome
Nature, 486 (2012), pp. 207-214
J. Xu, A. Verbrugghe, M. Lourenco, G.P. Janssens, D.J. Liu, T. Van de Wiele, et al.Does canine inflammatory bowel disease influence gut microbial profile and host metabolism?
BMC Vet Res, 12 (2016), p. 114
M. Blaut, T. ClavelMetabolic diversity of the intestinal microbiota: implications for health and disease
J Nutr, 137 (2007), p. 751S-5S
G. den Besten, K. van Eunen, A.K. Groen, K. Venema, D.J. Reijngoud, B.M. BakkerThe role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism
J Lipid Res, 54 (2013), pp. 2325-2340
H.J. Flint, K.P. Scott, S.H. Duncan, P. Louis, E. ForanoMicrobial degradation of complex carbohydrates in the gut
Gut Microbes, 3 (2012), pp. 289-306
K.L. Mason, G.B. Huffnagle, M.C. Noverr, J.Y. KaoOverview of gut immunology
Adv Exp Med Biol, 635 (2008), pp. 1-14
A. Paun, C. Yau, J.S. DanskaThe influence of the microbiome on type 1 diabetes
J Immunol, 198 (2017), pp. 590-595
A.L. Kau, P.P. Ahern, N.W. Griffin, A.L. Goodman, J.I. GordonHuman nutrition, the gut microbiome and the immune system
Nature, 474 (2011), pp. 327-336
M. Mojibian, H. Chakir, D.E. Lefebvre, J.A. Crookshank, B. Sonier, E. Keely, et al.Diabetes-specific HLA-DR-restricted proinflammatory T-cell response to wheat polypeptides in tissue transglutaminase antibody-negative patients with type 1 diabetes
Diabetes, 58 (2009), pp. 1789-1796
M. KnipDiet, gut, and type 1 diabetes: role of wheat-derived peptides?
Diabetes, 58 (2009), pp. 1723-1724
L. Wen, A. DuffyFactors influencing the gut microbiota, inflammation, and type 2 diabetes
J Nutr, 147 (2017), p. 1468S-75S
V.A. FonsecaDefining and characterizing the progression of type 2 diabetes
Diabetes Care, 32 (Suppl. 2) (2009), pp. S151-S156
R. Caesar, C.S. Reigstad, H.K. Backhed, C. Reinhardt, M. Ketonen, G.O. Lunden, et al.Gut-derived lipopolysaccharide augments adipose macrophage accumulation but is not essential for impaired glucose or insulin tolerance in mice
Gut, 61 (2012), pp. 1701-1707
F. Backhed, J.K. Manchester, C.F. Semenkovich, J.I. GordonMechanisms underlying the resistance to diet-induced obesity in germ-free mice
Proc Natl Acad Sci U S A, 104 (2007), pp. 979-984
A. Woting, N. Pfeiffer, L. Hanske, G. Loh, S. Klaus, M. BlautAlleviation of high fat diet-induced obesity by oligofructose in gnotobiotic mice is independent of presence of Bifidobacterium longum
Mol Nutr Food Res, 59 (2015), pp. 2267-2278
P.D. Cani, A.M. Neyrinck, F. Fava, C. Knauf, R.G. Burcelin, K.M. Tuohy, et al.Selective increases of bifidobacteria in gut microflora improve high-fat-diet-induced diabetes in mice through a mechanism associated with endotoxaemia
Diabetologia, 50 (2007), pp. 2374-2383
C. De Filippo, D. Cavalieri, M. Di Paola, M. Ramazzotti, J.B. Poullet, S. Massart, et al.Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa
Proc Natl Acad Sci U S A, 107 (2010), pp. 14691-14696
W. Fan, G. Huo, X. Li, L. Yang, C. DuanImpact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in infants during the six months of life
J Microbiol Biotechnol, 24 (2014), pp. 133-143
T. Yatsunenko, F.E. Rey, M.J. Manary, I. Trehan, M.G. Dominguez-Bello, M. Contreras, et al.Human gut microbiome viewed across age and geography
Nature, 486 (2012), pp. 222-227
J.K. Nicholson, E. Holmes, J. Kinross, R. Burcelin, G. Gibson, W. Jia, et al.Host-gut microbiota metabolic interactions
Science, 336 (2012), pp. 1262-1267
P.D. Cani, M. Osto, L. Geurts, A. EverardInvolvement of gut microbiota in the development of low-grade inflammation and type 2 diabetes associated with obesity
Gut Microbes, 3 (2012), pp. 279-288
Y. Sanz, R. Rastmanesh, C. AgostoniUnderstanding the role of gut microbes and probiotics in obesity: how far are we?
Pharmacol Res, 69 (2013), pp. 144-155
F.C. Hsieh, C.L. Lee, C.Y. Chai, W.T. Chen, Y.C. Lu, C.S. WuOral administration of Lactobacillus reuteri GMNL-263 improves insulin resistance and ameliorates hepatic steatosis in high fructose-fed rats
Nutr Metab (Lond), 10 (2013), p. 35
F. Backhed, R.E. Ley, J.L. Sonnenburg, D.A. Peterson, J.I. GordonHost–bacterial mutualism in the human intestine
Science, 307 (2005), pp. 1915-1920
J. Amar, M. Serino, C. Lange, C. Chabo, J. Iacovoni, S. Mondot, et al.Involvement of tissue bacteria in the onset of diabetes in humans: evidence for a concept
Diabetologia, 54 (2011), pp. 3055-3061
P.G. Cano, A. Santacruz, F.M. Trejo, Y. SanzBifidobacterium CECT 7765 improves metabolic and immunological alterations associated with obesity in high-fat diet-fed mice
Obesity (Silver Spring), 21 (2013), pp. 2310-2321
Z. Asemi, S. Jazayeri, M. Najafi, M. Samimi, V. Mofid, F. Shidfar, et al.Effects of daily consumption of probiotic yoghurt on inflammatory factors in pregnant women: a randomized controlled trial
Pak J Biol Sci, 14 (2011), pp. 476-482
Z. Asemi, M. Samimi, Z. Tabassi, M. Naghibi Rad, A. Rahimi Foroushani, H. Khorammian, et al.Effect of daily consumption of probiotic yoghurt on insulin resistance in pregnant women: a randomized controlled trial
Eur J Clin Nutr, 67 (2013), pp. 71-74
H.S. Ejtahed, J. Mohtadi-Nia, A. Homayouni-Rad, M. Niafar, M. Asghari-Jafarabadi, V. MofidProbiotic yogurt improves antioxidant status in type 2 diabetic patients
Nutrition, 28 (2012), pp. 539-543
L.G. Ooi, M.T. LiongCholesterol-lowering effects of probiotics and prebiotics: a review of in vivo and in vitro findings
Int J Mol Sci, 11 (2010), pp. 2499-2522
E. Naito, Y. Yoshida, K. Makino, Y. Kounoshi, S. Kunihiro, R. Takahashi, et al.Beneficial effect of oral administration of Lactobacillus casei strain Shirota on insulin resistance in diet-induced obesity mice
J Appl Microbiol, 110 (2011), pp. 650-657
J. Amar, C. Chabo, A. Waget, P. Klopp, C. Vachoux, L.G. Bermudez-Humaran, et al.Intestinal mucosal adherence and translocation of commensal bacteria at the early onset of type 2 diabetes: molecular mechanisms and probiotic treatment
EMBO Mol Med, 3 (2011), pp. 559-572
Y. Zhang, L. Wang, J. Zhang, Y. Li, Q. He, H. Li, et al.Probiotic Lactobacillus casei Zhang ameliorates high-fructose-induced impaired glucose tolerance in hyperinsulinemia rats
Eur J Nutr, 53 (2014), pp. 221-232
F. Horton, J. Wright, L. Smith, P.J. Hinton, M.D. RobertsonIncreased intestinal permeability to oral chromium (51 Cr) -EDTA in human type 2 diabetes
Diabet Med, 31 (2014), pp. 559-563
S. Ding, P.K. LundRole of intestinal inflammation as an early event in obesity and insulin resistance
Curr Opin Clin Nutr Metab Care, 14 (2011), pp. 328-333
S. Xiao, N. Fei, X. Pang, J. Shen, L. Wang, B. Zhang, et al.A gut microbiota-targeted dietary intervention for amelioration of chronic inflammation underlying metabolic syndrome
FEMS Microbiol Ecol, 87 (2014), pp. 357-367
X. Zhang, Y. Zhao, J. Xu, Z. Xue, M. Zhang, X. Pang, et al.Modulation of gut microbiota by berberine and metformin during the treatment of high-fat diet-induced obesity in rats
Sci Rep, 5 (2015), Article 14405
M. Saberi, N.B. Woods, C. de Luca, S. Schenk, J.C. Lu, G. Bandyopadhyay, et al.Hematopoietic cell-specific deletion of toll-like receptor 4 ameliorates hepatic and adipose tissue insulin resistance in high-fat-fed mice
Cell Metab, 10 (2009), pp. 419-429
M. Poggi, D. Bastelica, P. Gual, M.A. Iglesias, T. Gremeaux, C. Knauf, et al.C3H/HeJ mice carrying a toll-like receptor 4 mutation are protected against the development of insulin resistance in white adipose tissue in response to a high-fat diet
Diabetologia, 50 (2007), pp. 1267-1276
G.G. Muccioli, D. Naslain, F. Backhed, C.S. Reigstad, D.M. Lambert, N.M. Delzenne, et al.The endocannabinoid system links gut microbiota to adipogenesis
Mol Syst Biol, 6 (2010), p. 392
T. Scherer, C. BuettnerThe dysregulation of the endocannabinoid system in diabesity-a tricky problem
J Mol Med (Berl), 87 (2009), pp. 663-668
P.D. Cani, L. Geurts, S. Matamoros, H. Plovier, T. DuparcGlucose metabolism: focus on gut microbiota, the endocannabinoid system and beyond
Diabetes Metab, 40 (2014), pp. 246-257
F.J. Bermudez-Silva, I. Sanchez-Vera, J. Suarez, A. Serrano, E. Fuentes, P. Juan-Pico, et al.Role of cannabinoid CB2 receptors in glucose homeostasis in rats
Eur J Pharmacol, 565 (2007), pp. 207-211
M. Aguilera, P. Vergara, V. MartinezStress and antibiotics alter luminal and wall-adhered microbiota and enhance the local expression of visceral sensory-related systems in mice
Neurogastroenterol Motil, 25 (2013), pp. e515-e529
C. Rousseaux, X. Thuru, A. Gelot, N. Barnich, C. Neut, L. Dubuquoy, et al.Lactobacillus acidophilus modulates intestinal pain and induces opioid and cannabinoid receptors
Nat Med, 13 (2007), pp. 35-37
I. Cho, S. Yamanishi, L. Cox, B.A. Methe, J. Zavadil, K. Li, et al.Antibiotics in early life alter the murine colonic microbiome and adiposity
Nature, 488 (2012), pp. 621-626
A. Giongo, K.A. Gano, D.B. Crabb, N. Mukherjee, L.L. Novelo, G. Casella, et al.Toward defining the autoimmune microbiome for type 1 diabetes
ISME J, 5 (2011), pp. 82-91
M.A. Kriegel, E. Sefik, J.A. Hill, H.J. Wu, C. Benoist, D. MathisNaturally transmitted segmented filamentous bacteria segregate with diabetes protection in nonobese diabetic mice
Proc Natl Acad Sci U S A, 108 (2011), pp. 11548-11553
J.Y. Lee, H. Arai, Y. Nakamura, S. Fukiya, M. Wada, A. YokotaContribution of the 7beta-hydroxysteroid dehydrogenase from Ruminococcus gnavus N53 to ursodeoxycholic acid formation in the human colon
J Lipid Res, 54 (2013), pp. 3062-3069
C. Greenwood, A.L. Morrow, A.J. Lagomarcino, M. Altaye, D.H. Taft, Z. Yu, et al.Early empiric antibiotic use in preterm infants is associated with lower bacterial diversity and higher relative abundance of Enterobacter
J Pediatr, 165 (2014), pp. 23-29
M. Gipponi, C. Sciutto, L. Accornero, S. Bonassi, C. Raso, C. Vignolo, et al.Assessing modifications of the intestinal bacterial flora in patients on long-term oral treatment with bacampicillin or amoxicillin: a random study
Chemioterapia, 4 (1985), pp. 214-217
N. Lambert-Zechovsky, E. Bingen, Y. Aujard, H. MathieuImpact of cefotaxime on the fecal flora in children
Infection, 13 (Suppl. 1) (1985), pp. S140-S144
B. Brismar, C. Edlund, A.S. Malmborg, C.E. NordCiprofloxacin concentrations and impact of the colon microflora in patients undergoing colorectal surgery
Antimicrob Agents Chemother, 34 (1990), pp. 481-483
E. Zaura, B.W. Brandt, M.J. Teixeira de Mattos, M.J. Buijs, M.P. Caspers, M.U. Rashid, et al.Same exposure but two radically different responses to antibiotics: resilience of the salivary microbiome versus long-term microbial shifts in feces
MBio, 6 (2015), p. e01693-15
H.E. Jakobsson, C. Jernberg, A.F. Andersson, M. Sjolund-Karlsson, J.K. Jansson, L. EngstrandShort-term antibiotic treatment has differing long-term impacts on the human throat and gut microbiome
PLoS One, 5 (2010), Article e9836
L. Kager, L. Liljeqvist, A.S. Malmborg, C.E. NordEffect of clindamycin prophylaxis on the colonic microflora in patients undergoing colorectal surgery
Antimicrob Agents Chemother, 20 (1981), pp. 736-740
C. Jernberg, S. Lofmark, C. Edlund, J.K. JanssonLong-term ecological impacts of antibiotic administration on the human intestinal microbiota
ISME J, 1 (2007), pp. 56-66
B. Brismar, C. Edlund, C.E. NordComparative effects of clarithromycin and erythromycin on the normal intestinal microflora
Scand J Infect Dis, 23 (1991), pp. 635-642
T. Bergan, C.E. Nord, S.B. ThorsteinssonEffect of meropenem on the intestinal microflora
Eur J Clin Microbiol Infect Dis, 10 (1991), pp. 524-527
J.S. Lichtman, J.A. Ferreyra, K.M. Ng, S.A. Smits, J.L. Sonnenburg, J.E. EliasHost–microbiota interactions in the pathogenesis of antibiotic-associated diseases
Cell Rep, 14 (2016), pp. 1049-1061
C.E. Nord, T. Bergan, S.B. ThorsteinssonImpact of ticarcillin/clavulanate on the intestinal microflora
J Antimicrob Chemother, 24 (Suppl. B) (1989), pp. 221-226
C.E. Nord, E. Sillerstrom, E. WahlundEffect of tigecycline on normal oropharyngeal and intestinal microflora
Antimicrob Agents Chemother, 50 (2006), pp. 3375-3380
R.M. Voigt, C.B. Forsyth, S.J. Green, P.A. Engen, A. KeshavarzianCircadian rhythm and the gut microbiome
Int Rev Neurobiol, 131 (2016), pp. 193-205
Комментариев нет:
Отправить комментарий