Микробиота производит множество биологически активных продуктов метаболизма, способных проникать в системный кровоток. Эти продукты метаболизма могут оказывать глубокое влияние на метаболизм хозяина, иммунную функцию и экспрессию генов во многих системах органов, включая центральную нервную систему (ЦНС)
Метагеномные исследования нервной анорексии выявили глубокие нарушения кишечного микробиома в качестве возможного фактора окружающей среды, вовлеченного в патогенез этого расстройства пищевого поведения. Диета больных нервной анорексией характеризовалась значительным снижением потребления энергии, но анализ питательных микроэлементов выявил ограничение только в потреблении жиров и углеводов. В кишечнике больных нервной анорексии повышается содержание концентрация нервной Enterobacteriaceae и archeon Methanobrevibacter smithii по сравнению со здоровыми людьми. Роды Roseburia , Ruminococcus и Clostridium обычно истощены, в соответствии с наблюдаемым снижением общего содержания жирных кислот с короткой цепью, бутирата и пропионата. Концентрации бутирата обратно коррелирует с уровнями тревожности, тогда как пропионат напрямую коррелирует с уровнями инсулина и относительной распространенностью Roseburia inulinivorans , известного производителя пропионата.
Индекс массы тела (ИМТ) представляет собой лучшую прогностическую ценность дисбактериоза кишечника и метаболических изменений, показывая отрицательную корреляцию с Bacteroidesiformis (микробиота), с аланинаминотрансферазой (функция печени) и с психопатологическими симптомами (навязчивые состояния , тревога и депрессия) и положительной корреляцией с количеством лейкоцитов.
Несколько исследований показали, что возникновение тревожного расстройства предшествует возникновению анорексии в большинстве случаев. Исследование мышиной линии « беспокойство / тревога» породило новые теории в отношении дегенерации и воспаления гипоталамуса, которые могут объяснить некоторые характеристики поведения больных нервной анорексией. С другой стороны, молекулярные исследования при анорекси также дают представление о том, как диета и питание могут изменять экспрессию генов , что, в свою очередь, увеличивает риск развития нервной анорексии.
Было показано, что кишечная микробиота играет важную роль в различных метаболических функциях, таких как регуляция прибавки в весе, сбор энергии из рациона и секреция инсулина , и сильно зависит от диеты и образа жизни. Некоторые исследования продемонстрировали различный микробный состав кишечника между больными ожирением и людьми с нормальной массой тела. Кроме того, последние исследования установили наличие оси "кишки мозга" , а также то, что изменения в составе микробиотов были связаны с тревогой и депрессией, часто встречающихся при нервной анорексии. Действительно, существует порочный круг между микробиотой и психопатологическими симптомами расстройств пищевого поведения , когда изменение микробиоты участвует в гиперчувствительности оси гипоталамус-гипофиз-надпочечник (HPA) в ответ на стрессоры и психологический стресс, способствующий транслокации микробов, усиливает воспаление кишечника.
Короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), основные микробные метаболиты, представляют собой летучие жирные кислоты, вырабатываемые бактериями в толстой кишке в качестве продуктов ферментации из пищевых компонентов, не перевариваемых / не всасываемых в тонкой кишке. Уксусная кислота, пропионовая кислота и масляная кислота являются наиболее распространенными, составляя 90–95% SCFA в толстой кишке (соотношение 3: 1: 1) . Только небольшой процент, около 5%, SCFA, продуцируемых в толстой кишке, может быть восстановлен в кале; бутират быстро используется в качестве источника энергии для колоноцитов, тогда как большинство ацетата и пропионата попадают в портальную циркуляцию. Бутират и в меньшей степени пропионат и ацетат являются ингибиторами гистондеацетилазы (HDAC), потенциально влияющими на экспрессию генов в клетках человека. Пропионат проникает через гематоэнцефалический барьер и попадает в ЦНС и, подобно бутирату, влияет на различные физиологические процессы, такие как передача сигналов клетками, синтез и высвобождение нейротрансмиттеров, образование свободных радикалов и функцию митохондрий. С метаболической точки зрения пропионат является предпочтительным предшественником для регуляции синтеза холестерина и глюконеогенеза в печени. Ацетат является основным SCFA в крови и играет ключевую метаболическую роль в периферических тканях, выступая в качестве субстрата для липогенеза .
Имеющиеся данные о микробиоте в популяции больных нервной анорексии позволяют предположить различия в микробной экологии по сравнению с индивидуумами с нормальным весом. A. Pfleiderer et.al ( 2013) обнаружили 11 новых видов бактерий, относящихся к Firmicutes , Bacteroidetes и Actinobacteria phyla, у пациентов с нервной анорексии , госпитализированных в больницу , тогда как другие исследователи обнаружили увеличение численности археона Methanobrevibacter smithii. Низкое бактериальное разнообразие характеризовало пациентов с анорексией , особенно, с большей депрессией и тревогой , а изменения микробного состава и профилей SCFA связаны с несколькими желудочно-кишечными симптомами.
Микробиота больных анорексией была обогащена Bacteroidetes и истощена у Firmicutes , что демонстрирует противоположную тенденцию по сравнению с тем, что описано у субъектов с ожирением. В частности, относительная численность углеводов-ферментеров родов Ruminococcus , Roseburia и Clostridium , принадлежащих к Firmicutes , была снижена при анорексии. Это говорит о значительно более низкой концентрации фекального бутирата у пациентов с анорексией. Например, R . faecis , R . inulinivorans , R . интестиналис и R . hominis , важные виды, производящие бутират. Roseburia intestinalis - это вид, ассоциированный со слизистой оболочкой, который увеличивает биодоступность бутирата как источника энергии для колоноцитов. Предполагается, что он также является продуцентом полиаминов, поэтому необходим для поддержания и функционирования желудочно-кишечного эпителия. Снижение производства полиаминов может изменить структуру эпителиального слоя, влияя на выживание прилипших микробов, что, в свою очередь, может оказать значительное влияние на потребление энергии из пищи. Измененная проницаемость кишечника и слабое воспаление также были показаны на животных моделях нервной анорексии.
Как провоспалительные цитокины, в основном IL-1β и TNF-α , так и микробы слизистой оболочки могут влиять на пищевое поведение и чувство сытости ; в частности, полученные из микробов SCFA могут способствовать выделению энтероэндокринными клетками пептида YY (PYY) и глюкагоноподобного пептида (GLP), которые, в свою очередь, регулируют аппетит и секрецию инсулина.
Грам-отрицательные протеобактерии также обогащены микробным сообществом у больных анорексией , и Enterobacteriaceae здесь гораздо больше по сравнению с контрольными субъектами. Enterbacteriaceae связаны с воспалением кишечника, что, в свою очередь, способствует бактериальной транслокации, способствуя системному воспалению. Рассматривается новая роль Enterobacteriaceae впатогенезе расстройств пищевого поведения; это семейство, в частности виды Escherichia coli , могут продуцировать среди других метаболитов анорексигенный и анксиогенный белок казеинолитическую протеазу b (ClpB). ClpB, по-видимому, влияет на α-меланоцит-стимулирующий гормон, участвующий в передаче сигналов сытости и тревоги.
Добавить комментарий