آیا میکروبیوتای روده به عنوان یک فاکتور جدید، در بروز چاقی و اختلالات متابولیکی ناشی از آن موثر است؟
شواهدی وجود دارد که نشان می دهد ترکیب میکروبیوتای روده بین انسان های چاق و لاغر می تواند متفاوت باشد و این منجر به این فرضیه می شود که میکروبیوتای روده می تواند در پاتولوژی چاقی نقش داشته باشد.
مکانیسم های متفاوتی پیشنهاد شده اند که ارتباط بین میکروبیوتای روده با چاقی را توضیح می دهند.
قبل از بررسی نقش میکروبیوتای روده و متابولت های حاصل از آن ها در هموستاز انرژی و چاقی، در ابتدا لازم است به تعریف اضافه وزن (overweight)، چاقی (Obesity) و میکروبیوتای روده بپردازیم.
اضافه وزن (overweight) و چاقی (Obesity) چیست؟
چاقی در نتیجه تغییر در تنظیم برداشت انرژی، مصرف و ذخیره سازی انرژی می باشد که در نتیجه ی تجمع غیر طبیعی و یا بیش از حد چربی، ممکن است باعث اختلال در سلامتی بدن شود.
شاخص توده بدنی (BMI) یک شاخص ساده برای تعیین نسبت وزن به قد است که معمولا برای طبقه بندی اضافه وزن و چاقی در بزرگسالان مورد استفاده قرار می گیرد.
BMI از تقسیم وزن افراد (بر حسب کیلوگرم) بر مجذور قد آن ها (بر حسب متر)(kg∕m2) بدست می آید.
طبق تعریف WHO، BMI بزرگتر و مساوی 25 به عنوان اضافه وزن و BMI بزرگتر و مساوی 30 به عنوان چاقی در نظر گرفته می شود.
علت اضافه وزن و چاقی:
چاقی تنها به سبب یک علت واحد رخ نمی دهد. بلکه گروه هتروژنی از عوامل با علت های مختلف می تواند منجر به بروز چاقی شود.
فاکتورهای محیطی: مانند مصرف بیش از حد غذاهایی با انرژی بالا و سبک زندگی بی تحرک.
استعداد ژنتیکی.
Gut microbiota (میکروبیوتای روده): اخیرا به عنوان یک فاکتور خطر برای بروز چاقی پیشنهاد شده است که به فاکتورهای قبلی مثل ژنتیک میزبان و فاکتورهای محیطی اضافه شده است.
میکروبیوتای روده (Gut microbiota):
میکروبیوتای روده جزئی از میکروارگانیسم های فلور ساکن در مجاری گاسترواینتستینال (معده ای- روده ای) پستانداران می باشد.
میکروبیوتای روده در بین افراد مختلف می تواند از تنوع بالایی برخوردار باشد. کلونیزاسیون دستگاه گوارش با این عوامل، از زمان تولد شروع می شود و در طول زندگی فرد تکامل پیدا می کند.
ترکیب میکروبیوتای روده به تغییرات اندوژن و اگزوژن حساس می باشد.
روده انسان بطور نرمال از میکروارگانیسم های فراوان و متنوعی تشکیل شده است (حداقل 1014 باکتری و از 1000 گونه مختلف) اما بیشترین میزان آن به ترتیب مربوط به شاخه Firmicutes (78/50 درصد) و Bacteroides (67/47 درصد) می باشد.
ارتباط میکروبیوتای روده با چاقی:
میکروبیوتای روده بطور کلی به کمک عوامل زیر بر روی چاقی موثر است:
1- افزایش استخراج انرژی.
2- تحریک سیستم ایمنی.
3- تغییر متابولیسم لیپید.
حضور فیزیکی باکتری و متابولیت های حاصل از آن ها مسئول این اثرات می باشند.
بررسی پروفایل میکروبیوتای روده در موش های چاق و موش های لاغر، نشان داده است که در موش های چاق، نسبت باکتری های شاخه Firmicutes بیشتر از شاخه Bacteroides می باشد. در حالیکه در روده موش های لاغر، میزان Bacteroides ها بیشتر از Firmicutes ها می باشد.
کلونیزاسیون موش های Germ-free (موش هایی که فاقد میکروبیوتای روده هستند و یا میزان میکروارگانیسم های موجود در بدنشان حداقل می باشد) با میکروبیوتای موثر در چاقی یا Firmicutes باعث افزایش قابل توجهی در چربی کل بدن می شود (نسبت به زمانی که با میکروبیوتای موثر در لاغری کلونیزه شوند).
عوامل موثر بروی میکروبیوتای روده به عنوان تحریک کننده چاقی:
ژنوم میزبان:
مطالعه بر روی حیوانات نشان داده است که ژنوم میزبان می توانند تحریک کننده ی ترکیب میکروبیوتای روده می باشد.
لپتین هورمورنی است که به وسیله بافت چربی در بدن انسان ساخته و در خون رها میشود و از راههای مختلف موجب کاهش اشتها و افزایش مصرف میشود، در واقعمانع چاقی میشود و در تنطیم وزن بدن دخالت دارد. در یک مطالعه نشان داده شد که موتاسیون در ژن لپتین در موش (موتاسیون هموزیگوت ob/ob)، می تواند باعث ایجاد چاقی شود که این امر در نتیجه تغییر پروفایل میکروبیوتای روده می باشد. همچنین موتاسیون در گیرنده لپتین در موش (موتاسیون (db/db نیز می تواند منجر به بروز چاقی در موش شود.
در این دوگروه از موش های دارای موتاسیون، کاهش مقدار باکتروئیدس و افزایش میزان فیرمیکوتس ها در مقایسه با موش های سالم و موش های هتروزیگوت برای این دو ژن مشاهده شد.
رژیم غذایی:
علاوه بر ژنوم میزبان، ترکیب رژیم غذایی نیز می تواند بر روی چاقی موثر باشد. بطوریکه رژیم غذایی پر چربی محرک قدرتمندی برای تغییر ترکیب میکروبیوتای روده و ایجاد چاقی می باشد.
مکانیسم ارتباط میکروبیوتای روده با چاقی:
مکانیسم هایی که بواسطه آن میکروبیوتای روده بر روی چاقی و بیماری های متابولیکی ناشی از آن موثر هستند:
1- پاسخ های ایمنی ذاتی به ترکیبات ساختمانی باکتری (التهاب مزمن القا شده بوسیله مقادیر اندک اندوتوکسین موجود در لیپوپلی ساکارید باکتری): اندوتوکسین موجود در لیپوپلی ساکارید (LPS) میکروبیوتای روده بواسطه اتصال به کمپلکس CD14 toll-like receptor 4 (TLR-4) موجود بر روی سطح سلول های سیستم ایمنی ذاتی، می تواند با تولید سایتوکاین های التهابی مانند IL-6 و TNF-α باعث القای التهاب شود. TNF-α به عنوان تنظیم کننده بیان ژن در سلول های چربی عمل می کند و سبب افزایش مقاومت به انسولین و بروز چاقی می شود.
2- متابولیت های باکتریایی ( مانند SCFA حاصل از فیبر): میکروبیوتای روده می تواند پلی ساکارید های غیر قابل هضم (مانند فیبر) را به اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه تبدیل کند (SCFAs) که این عمل80 تا 200 کالری روزانه فراهم می کند.
3- مهار ترشح روده ای یک مهار کننده لیپوپروتئین لیپاز بافت چربی (FIAT): میکروبیوتای روده بوسیله مهار ترشح روده ای یک مهار کننده لیپوپروتئین لیپاز بافت چربی که FIAF نامیده می شود، باعث القای ذخیره تری گلیسرید به داخل سلول های چربی می شوند.
4- Energy Harvesting :مقدار انرژی موجود در مدفوع که حاصل کالری دریافتی است، بطور مثبت با فراوانی شاخه باکتروئیدس، و بطور منفی با فراوانی شاخه فیرمیکوتس در ارتباط است. کالری دریافتی اضافی، که از SCFA ایجاد شده بوسیله متابولیسم میکروبیوتا از فیبرها، حاصل می شود، ممکن است به عنوان یک فاکتور موثر در مرحله چاقی عمل کند.
بنابراین با توجه به پژوهش های انجام گرفته، دستکاری میکروبیوتای روده ممکن است یک رویکرد جدید برای درمان چاقی باشد.
در آینده، ممکن است پروبیوتیک ها و یا پروبیوتیک به علاوه آنتی بیوتیک ها در تنظیم میکروبیوتای روده مورد استفاده قرار بگیرند و ممکن است آن ها نقشی در درمان چاقی و عوارض ناشی از آن داشته باشند.
Refereance
1. Musso G, Gambino R, Cassader M. Obesity, Diabetes, and Gut Microbiota (Review Article). Diabetes Care 2010;33:2277–2284.
2. Tsukumo D, Carvalho B, Carvalho-Filho M, A. Saad M. Translational research into gut microbiota: new horizons in obesity treatment. Endocrinol Metab 2009;53(2):139-144.
3. Harris k, Kassis A, Major G, Chou Ch. Is the GutMicrobiota a New Factor Contributing to Obesity and ItsMetabolic Disorders? (Review Article) . Journal of Obesity 2011; Volume 2012, Article ID 879151, 14 pages.
4. World Health Organization, “Obesity and Overweight”, 2007.
5. Ley, R.E. Obesity and the Human Microbiome. Curr Opin Gastroenterology2010;26(1), 5-11.
6. :smilies-azardl (181aaram
آخرین ویرایش: