W niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Żywienie Kliniczne ESPENbadacze zbadali powiązania przyczynowe między mikrobiomem jelitowym a otyłością u dzieci.

Otyłość u dzieci jest coraz większym problemem związanym z szeregiem problemów zdrowotnych u dzieci i dorosłych. Genetyka, środowisko, styl życia i flora jelitowa znacząco przyczyniają się do otyłości u dzieci. Zmienne stylu życia, takie jak odżywianie i aktywność fizyczna, wpływają na otyłość u dzieci. Jednakże związek przyczynowy między otyłością a drobnoustrojami jelitowymi jest niejasny. Mikroorganizmy jelitowe wpływają na otyłość poprzez zmianę metabolizmu gospodarza. Badania wykazały brak równowagi w florze drobnoustrojów jelitowych, takich jak Clostridium I Eubakteria odbytnicy u osób ze skłonnością do otyłości. Postulowany związek jelitowo-mózgowy sugeruje, że przeszczep mikroflory kałowej i suplementacja prebiotykami są potencjalnymi metodami leczenia otyłości.

Badanie: Związek przyczynowy między mikroflorą jelitową a otyłością u dzieci: badanie randomizacyjne Mendla i badanie kliniczno-kontrolne. Źródło zdjęcia: Leeferiin / Shutterstock

O badaniu

W niniejszym badaniu naukowcy wykorzystali randomizację mendlowską (MR), aby sprawdzić, czy drobnoustroje jelitowe są przyczynowo powiązane z otyłością u dzieci. Potwierdzili powiązania, korzystając z informacji o sekwencjonowaniu z dochodzeń kliniczno-kontrolnych.

Naukowcy uzyskali podsumowanie statystyk mikrobiomu jelitowego na podstawie danych międzynarodowego konsorcjum MiBioGen, w tym informacji o genotypie całego genomu i informacjach o mikroorganizmach kałowych 16S rybosomalnego kwasu rybonukleinowego (rRNA) dostarczonych przez 100 18 340 osób. Uzyskali podsumowanie danych z badań asocjacyjnych całego genomu (GWAS) dotyczących otyłości u dzieci ze wspólnych metaanaliz na poziomie genomu z 14 badań w układzie kohortowym w Europie, Australii i Ameryce Północnej.

14 badań to: North Finland 1966 Birth Cohort, Avon Children and Parents Longitudinal Study, brytyjskie 1958 Birth Cohort-Welcome Trust Case Control Consortium, brytyjskie 1958 Birth Cohort-Diabetes type 1 Genetic Consortium, Lifestyle Immunological System Allergy Study, French Young Study, Badanie przeprowadzone w Szpitalu Dziecięcym w Filadelfii, badanie kohortowe w Australii Zachodniej, badanie kohortowe urodzeniowe w Helsinkach (HBCS), badanie dotyczące otyłości w Essen, badanie prospektywne w Kopenhadze dotyczące astmy u dzieci (COPSAC), badanie dotyczące ryzyka chorób układu krążenia u młodych Finów, badanie pokolenia R i badanie CM GOYA .

Do badania włączono 16 dzieci otyłych i 16 bez otyłości, aby ocenić ich masę ciała, wskaźnik masy ciała (BMI), obwód brzucha (AC), stężenie lipidów w surowicy [triglycerides (TG), total cholesterol (TC), low-density lipoproteins (LDL), very low-density lipoproteins (VLDL), and high-density lipoproteins (HDL)]i mikrobiom jelitowy. Uczestnicy dostarczyli także próbki kału do wysokowydajnego sekwencjonowania genetycznego przy użyciu strategii śrutu ptaka obejmującego cały genom.

Uczestnicy byli w wieku od 9 do 12 lat, bez wcześniejszych chorób tarczycy lub wątroby, wad wrodzonych lub wad genetycznych i nie osiągnęli okresu dojrzewania. Otyłe dzieci otrzymały trzymiesięczną interwencję polegającą na redukcji masy ciała, obejmującą ograniczenie kalorii i zwiększoną aktywność fizyczną. Aby potwierdzić zmiany we florze jelitowej spowodowane otyłością, naukowcy zbadali makrogeny flory jelitowej przed i po redukcji masy ciała u otyłych uczestników.

Zespół przeprowadził randomizację mendlowską (MR), stosując do analizy odwrotne ważenie wariancji (IWV). Zastosowali także estymację mediany ważonej, regresję MR-Eggera, mody proste i tryby ważone. Zmienne instrumentalne (IV) korelowały z ekspozycją w badaniu, nie były powiązane z potencjalnymi czynnikami zakłócającymi i były powiązane z wynikami badania pośrednio poprzez ekspozycję.

Wyniki i dyskusja

Randomizacja mendlowska zidentyfikowała 16 związków przyczynowych między drobnoustrojami jelitowymi a otyłością u dzieci. Badanie kliniczno-kontrolne wykazało pięć różnic w zakresie mikroorganizmów jelitowych pomiędzy uczestnikami z otyłością i osobami bez otyłości. Zespół odnotował wzrost Romboutsia, TuricibacterI Clostridium zmysłowe obfitości po redukcji masy ciała u otyłych dzieci.

W analizie wykazano związek przyczynowo-skutkowy z otyłością u dzieci 10 drobnoustrojów jelitowych, m.in Lentisfaeria gatunek (OR, 1.1), Deltaproteobakterie gatunek (OR, 1.2), Bacteroidowate gatunek (OR, 1.3), Desulfowibrionowate gatunek (OR, 1.2), Bacteroides gatunek (OR, 1.2), Butyricicoccus gatunek (OR, 1.2), Eubakterie oksydoredukcyjne gatunek (OR, 0,8), Rikenellaceae gatunki RC9 (OR, 1.1), gatunki NB1n (OR, 1.1) oraz Victivales gatunek (OR, 1.1).

Analiza odwrotnej MR wykazała sugestywne powiązania między otyłością u dzieci a sześcioma mikroflorami jelitowymi, w tym m.in Barnesiella (LUB, 0,9), Clostridium zmysłowe (LUB, 0,9), Marvinbryantia (LUB, 0,9), Oscyloskop (LUB, 0,1), Romboutsia (OR, 0,9) i Turicibacter (LUB, 0,9). Ustalenia to pokazały Deltaproteobacteria, Bacteroidaceae, Desulfovibrionaceae, BacteroidesI Butyricoccus występowały częściej u dzieci z otyłością niż u dzieci bez otyłości.

Mikroorganizmy jelitowe podczas procesów trawiennych wytwarzają różne związki, takie jak krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), które wpływają na adipogenezę i syntezę hormonów. Zmniejszona różnorodność drobnoustrojów jelitowych może zwiększać insulinooporność i poziom markerów prozapalnych. Bakterie związane z otyłością przyczyniają się do rozwoju otyłości, wpływając na równowagę energetyczną gospodarza i centralny głód poprzez interakcje jelitowo-mózgowe.

Badanie wykazało, że 16 mikroflory jelitowej, w tym Bacteroides, Butyricicoccus, Clostridium, RomboutsiaI Turicibactersą powiązane z otyłością u dzieci. Deltaproteobakterie, Bacteroidaceae, Desulfovibrionaceae, BacteroidesI Butyricicoccus to najczęstsze drobnoustroje wykrywane u otyłych dzieci. Utrata masy ciała zwiększa również częstość występowania Clostridium zmysłowe, RomboutsiaI Turicibacter. Zespół zaobserwował także zmiany w BMI, obwodzie brzucha i poziomie cholesterolu u otyłych młodych ludzi po redukcji masy ciała. Odkrycia te mogą pomóc nam zrozumieć związek genetyczny między mikroflorą jelitową a otyłością u dzieci, zmniejszając jej częstość.