MICROBIOTA INTESTINALĂ, METABOLISM ȘI ECHILIBRU CALORIE

ACTUALIZAȚI ARTICOLELE

MICROBIOTA INTESTINALĂ, METABOLISM ȘI ECHILIBRU CALORIE

MICROBIOTA EVOLUTIVĂ, METABOLISM ȘI ECHILIBRU CALORIC

Fernando Mönckeberg B. (1), Gino Corsini A. (2)

(1) Direcția de cercetare, Facultatea de Medicină, Universitatea Diego Portales, Santiago, Chile.
(2) Laboratorul de bacteriologie moleculară, Centrul de Cercetări Biomedice (CIB) Facultatea de Medicină, Universitatea Diego Portales. Santiago, Chile.

Metagenomul uman este un compozit de gene Homo sapiens și gene prezente în genomii trilioanelor de microorganisme care colonizează corpul nostru (microbiom). Cea mai mare colecție de microbi se află în intestin, unde se află aproximativ 10-100 trilioane de organisme. Microbiomul intestinal codifică capacități metabolice care rămân în mare parte neexplorate, dar includ degradarea componentelor altfel nedigerabile ale dietei noastre. Obezitatea rezultă din modificări ale reglării organismului privind consumul, cheltuirea și stocarea de energie. Comparațiile microbiotei intestinale distale a șoarecilor obezi genetic și a colegilor lor slabi, precum și a voluntarilor umani obezi și slabi au relevat că obezitatea este asociată cu modificări ale abundenței relative a celor două diviziuni bacteriene dominante (filum), Bacteroidetes și Firmicutele. Aceste rezultate sugerează că microbiota intestinală afectează achiziția de nutrienți și reglarea energiei. În acest articol, examinăm dovezile publicate care susțin rolul potențial al microbiotei intestinale în dezvoltarea obezității și explorăm rolul pe care îl poate avea modificarea microbiotei intestinale în tratamentul său viitor.

Cuvinte cheie: microbiota intestinală, microbiomul, obezitatea.

Cuvinte cheie: microbiota intestinală, microbiomul, obezitatea.

INTODUCERE

A fost după descoperirile lui Pasteur, la mijlocul secolului al XIX-lea, când bolile și dăunătorii au început să fie atribuite microorganismelor, începând să le vadă ca dușmani muritori; de atunci le-am declarat război. Ne-am concentrat toate eforturile pe combaterea lor, căutarea de vaccinuri, antibiotice, medicamente antivirale și implementarea unor măsuri sanitare stricte pentru a le ține la distanță. Timpul ne-a dat dreptate, deoarece, câștigând bătălii succesive, am reușit să trăim mai mult și mai bine. Mai târziu am început să ne dăm seama că trăim într-o lume suprasaturată de microorganisme, formată din bacterii, viruși și paraziți și că din fericire nu toți sunt dușmani. Mulți chiar trăiesc cu noi într-un mod armonios. Mai mult, s-a dovedit că această coexistență depășește găzduirea meselor nevinovate, verificând afinități avantajoase de avantaj reciproc, într-o asemenea măsură încât mulți cercetători, inclusiv câștigătorul Premiului Nobel (2000), Joshua Lederberg (1) afirmă că aceste microorganisme și noi formează o unitate metabolică mare, recunoscând că acele bacterii care trăiesc în corpul nostru ne protejează de fapt.

S-a putut stabili că în intestinul uman există mai mult de 2000 de specii de bacterii diferite și se presupune că există un număr mai mare încă necunoscut (6). Este clar că microbiomul, de-a lungul evoluției, a oferit organismului uman atribute genetice și metabolice care i-au permis să se adapteze, salvându-se de la evoluție, ceea ce pare să constituie o nouă paradigmă de adaptare substitutivă (7).

intestinală

Există multe acțiuni benefice despre care se știu deja. Ei apără corpul împotriva agenților patogeni, inactivând substanțe toxice și distrugând structurile plantelor. Pe de altă parte, prin diferite semnale moleculare, ele interacționează în dezvoltarea microviliilor intestinali și protecția structurală și metabolică a epiteliului intestinal, în fermentarea fibrelor dietetice nedigerabile și a altor substanțe nutritive pe care organismul nu le degradează (amidonuri rezistente sau oligozaharide ) și în absorbția intestinală ulterioară a monozaharidelor și a acizilor grași cu lanț scurt; în conversia lor în lipide mai complexe și în transportul și depunerea în adipocitele lor (11). Sunt, de asemenea, implicați în metabolizarea aerobă a peptidelor și proteinelor, biotransformarea sărurilor biliare conjugate, degradarea complexelor de oxalat și în producția de substanțe nutritive de care organismul are nevoie, cum ar fi vitamina K, vitamina B12 și izopropanoidele (12).

Acesta este modul în care cunoașterea acestei relații a genomului microbian și a gazdei sale avansează foarte rapid. În urmă cu trei ani, s-a format un grup de lucru numit „The Human Microbiome Project”, o inițiativă multidisciplinară a cercetătorilor din diferite părți ale lumii (SUA, Europa și Asia), al cărei obiectiv este să contribuie la cunoașterea interrelării existente între genetica umană și microbiomul bacterian. Ca o primă etapă, cel mai relevant genom microbian a fost secvențiat, generând 3 gigaocteți (Gb) din bazele sale ADN, aparținând 500 genomi microbieni. Acestea au fost obținute din probe de la 33 de persoane din Statele Unite și Japonia (13). Obiectivul a fost de a individualiza și cunoaște genele bacteriene și de a individualiza asemănările și interacțiunile cu genele gazdă.

În acest sens, Steven Gill și colaboratorii săi de la Universitatea din Buffalo au secvențiat 70 de milioane de baze de bacterii intestinale, constatând că multe dintre genele lor completează funcția genomului nostru. În timp ce unii sunt capabili să digere fibrele dietetice în intestin, alții hidrolizează aminoacizii în proteine, produc metan sau vitamine sau descompun medicamentele (14). Astfel, combinația bacteriilor intestinale și a genomului în sine pare să aibă un rol important în metabolismul gazdei, inclusiv participarea sa la fiziopatologia sa (15); furnizarea de căi metabolice pentru medicamente și diete și chiar inducerea fenotipului metabolic (16).