МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ СИНДРОМ И МИКРОЭКОЛОГИЯ КИШЕЧНИКА
https://doi.org/10.18705/2311-4495-2014-0-1-23-31
Аннотация
Метаболический синдром (МС) связан с актуальными заболеваниями: ожирением, и сахарным диабетом, которые сопровождаются изменениями микробиоты кишечника и функционирования иммунной и нейро-гуморальных систем организма. Целью работы явился анализ данных, полученных при исследовании роли микробиоты кишечника при возникновении МС и его коррекции. Затронуты вопросы: особенности микробиоты при МС, метаболические эндотоксемия и бактериемия, роль поверхностных структур и метаболитов бактерий, возможность диагностики и лечения МС с использованием микробиологических подходов.
Об авторах
Юрий Юрьевич Борщев
ФГБУ «Федеральный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова»; ФГБУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» Северо-западного отделения Российской академии наук
Россия
Россия
Елена Игоревна Ермоленко
ФГБУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» Северо-западного отделения Российской академии наук; ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет»
Россия
Россия
Список литературы
1. Reaven G.M. Banting Lecture 1988. Role of Insulin Resistance in Human // Diabetes. - 1988. - Vol. 37. - P. 1595-1607.
2. Метаболический синдром // под. редакцией Г.Е. Ройтберга / Москва, «МЕДпресс-информ». - 2007. - С. 223.
3. Eckel R.H., Grundy S.M., Zimmet P.Z. The metabolic syndrome // Lancet. - 2005. - Vol. 365. - P. 1415-1428.
4. Ziramet P., Shaw J., Alberti G. Preventing type 2 diabetes and the dysmetabolic syndrome in the real world: a realistic view // Diabetic medicine. - 2003. - Vol. 20, № 9. - P. 693-702.
5. Wild S.H., Byrne C.D. The global burden of the metabolic syndrome and its consequences for diabetes and cardiovascular disease // The metabolic syndrome. - 2005. - Р 1-43.
6. Weiss R., Dziura J., Burgert T.S. et al. Obesity and the metabolic syndrome in children and adolescents // N. Engl. J. Med. - 2004. - № 350. - P. 2362-2374.
7. [Электронный ресурс]. URS: http://ru.wikipedia.org/wiki/ВОЗ.
8. Шляхто Е.В., Конради А.О., Ротарь О.П., Солнцев В.Н. К вопросу о критериях метаболического синдрома. Значение выбора критерия для оценки распространенности // Артериальная гипертензия. - Т. 15, № 4. - 2009. - С. 409-412.
9. Eckel R.H., Grundy S.M., Zimmet P.Z. The metabolic syndrome // The Lancet. - 2005. - Vol. 365, № 9468. - P. 1415-1428.
10. Tilg H., Kaser A. Gut microbiome, obesity, and metabolic dysfunction // The Journal of Clinical Investigation. - 2011. - Vol. 121, № 6. - P. 2126-2132.
11. Olefsky J.M., Glass C.K. Macrophages, inflammation and insulin resistance // Annu. Rev. Physiol. - 2010. - Vol. 72, P. 219-246.
12. Cani P.D., Osto M., Geurts L., Everard A. Involvement of gut microbiota in the development of low-grade inflammation and type 2 diabetes associated withobesity // Gut Microbes. - 2012. - Vol. 3, № 4. - P. 279-288.
13. Greevenbroek M.M., Schalkwijk C.G., Stehouwer C.D. Obesity-associated low-grade inflammation in type 2 diabetes mellitus: causes and consequences // Neth J Med. - 2013. - Vol. 71, № 4. - P. 174-187.
14. Осипов Г.А. Невидимый орган - микрофлора человека. [Электронный ресурс]: URS: http://www. rusmedserv.com/microbdiag/invisibleorgan.htm#b6 (дата обращения: 21.07.2007).
15. Odegaard J.I., Chawla A. Mechanisms of macrophage activation in obesity-induced insulin resistance // Nat. Clin. Pract. Endocrinol. Metab. - 2008. - Vol. 4. - P. 619-626.
16. Kosteli A., Sugaru E., Haemmerle G. et al. Weight loss and lipolysis promote a dynamic immune response in murine adipose tissue // J. Clin. Invest. - 2010. - Vol. 120. - P. 3466-3479.
17. Weisberg S.P., McCann D., Desai M. et al. Jr. Obesity is associated with macrophage accumulation in adipose tissue // J. Clin. Invest. - 2003. - Vol. 112. - P. 1796-1808.
18. Xu H., Barnes G.T., Yang Q. et al. Chronic inflammation in fat plays a crucial role in the development of obesity-related insulin resistance // J. Clin. Invest. - 2003. - Vol. 112. - P. 1821-1830.
19. Tordjman J., Guerre-Millo M., ClUment K. Adipose tissue inflammation and liver pathology in human obesity // Diabetes Metab. - 2008. - Vol. 34. - P. 658-663.
20. Li L., Messina J.L. Acute insulin resistance following injury // Trends Endocrinol Metab. - 2009. - Vol. 20. - P. 429-435.
21. Kovatcheva-Datchary P.I., Arora T. Nutrition, the gut microbiome and the metabolic syndrome // Best Pract Res Clin Gastroenterol. - 2013. - Vol. 27, № 1. - P. 59-72.
22. Everard A.I., Cani P.D. Diabetes, obesity and gut microbiota // Best Pract Res Clin Gastroenterol. - 2013. - Vol. 27, № 1. - P. 73-83.
23. A framework for human microbiome research. // The Human Microbiome Project Consortium // Nature. - Vol. 486. - P. 215-221.
24. Dave M., Higgins P.D., Middha S., Rioux K.P. The human gut microbiome: current knowledge, challenges, and future directions // Transl. Res. - 2012. - Vol. 160, № 4. - P. 246-257.
25. Шлегель Г. Общая микробиология. Пер. с нем. - М.; Мир, 1987. - 567 с.
26. Бондаренко В.М., Грачева Н.М., Мацулевич Т.В. Дисбактериозы кишечника у взрослых. - М.: KMK Scientific Press, 2003. - 224 с.
27. Ардатская М.Д., Минушкин О.Н. Дисбактериоз кишечника: эволюция взглядов. Современные принципы диагностики и фармакологической коррекции // Cons. medicum / Гастроэнтерология. - 2006. - Т. 8., № 2. - С. 4-18.
28. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание // Микрофлора человека и животных и ее функция - Т. 1. - 1998. - 288 с.
29. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание // Социально-экологические и клинические последствия дисбаланса микробной экологии человека и животных. - Т. 2. - 1998. - 420 с.
30. Krajmalnik-Brown R.I., Ilhan Z.E., Kang D.W., DiBaise J.K. Effects of gut microbes on nutrient absorption and energy regulation // Nutr. Clin. Pract. - 2012. - Vol. 27, № 2. - P. 201-214.
31. Siezen R.J., Kleerebezem M. The human gut microbiome: are we our enterotypes? // Microbial Biotechnology. - 2011. - Vol. 4, № 5. - P. 550-553.
32. Ткаченко Е.И., Успенский Ю.П. Питание, микробиоценоз, и интеллект человека. - 2006. - 560 с.
33. Salminen S., Gueimonde M. Gut microbiota in infants between 6 and 24 months of age // Nestle Nutr. Workshop Ser. Pediatr. Program. - 2005. - Vol. 56. - P. 43-51.
34. Tordjman J., Guerre-Millo M., Clément K. Adipose tissue inflammation and liver pathology in human obesity // Diabetes Metab. - 2008. - Vol. 34, P. 658-663.
35. Li L., Messina J.L. Acute insulin resistance following injury // Trends Endocrinol Metab. - 2009. - Vol. 20. - P. 429-435.
36. Qin J., et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing // Nature. - 2010. - Vol. 464. - P. 59-65.
37. Turnbaugh PJ., et al. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest // Nature. - 2006. - Vol. 444. - P. 1027-1131.
38. Turnbaugh PJ., et al. Diet-induced obesity is linked to marked but reversible alterations in the mouse distal gut microbiome // Cell Host & Microbe. - 2008. - Vol. 3. - P. 213-223.
39. Dixon A.N., et al. Effect of the orlistat on serum endotoxin lipopolysaccharide and adipocytokines in South Asian individuals with impaired glucose tolerance // Int. J. Clin. Pract. - 2008. - Vol. 62. - P. 1124-1129.
40. Al-Attas O.S., et al. Changes in endotoxin levels in T2DM subjects on anti-diabetic therapies // Cardiovasc. Diabetol. - 2009. - Vol. 8. - P. 20.
41. Qin J., Li R., Raes J., Arumugam M., Burgdorf K.S., et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing // Nature. - 2010. - Vol. 464. - P. 59-65.
42. Creely S.J., et al. Lipopolysaccharide activates an innate immune system response in human adipose tissue in obesity and type 2 diabetes // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. - 2007. - Vol. 292. - P. 740-747.
43. Deopurkar R., et al. Differential effects of cream, glucose, and orange juice on inflammation, endotoxin, and the expression of Toll-like receptor-4 and suppressor of cytokine signaling-3 // Diabetes Care. - 2010. - Vol. 33. - P. 991-997.
44. Pussinen P.J., et al. Endotoxemia is associated with an increased risk of incident diabetes // Diabetes Care. - 2011. - Vol. 34. - P. 392-397.
45. Laugerette F., et al. Emulsified lipids increase endotoxemia: possible role in early postprandial low-grade inflammation // J. Nutr. Biochem. - 2011. - Vol. 22. - P. 53-59.
46. Kalliomaki M., et al. Early differences in fecal microbiota composition in children may predict overweight // Am. J. Clin. Nutr. - 2008. - Vol. 87. - P. 534-538.
47. Turnbaugh P.J., et al. Diet-induced obesity is linked to marked but reversible alterations in the mouse distal gut microbiome // Cell Host & Microbe. - 2008. - Vol. 3. - P. 213-223.
48. Turnbaugh P.J., et al. Marked alterations in the distal gut microbiome linked to diet-induced obesity Cell Host Microbe // Cell Host Microbe. - 2008. - Vol. 3, № 4. - P. 213-223.
49. Vrieze A., et al. Transfer of intestinal microbiota from lean donors increases insulin sensitivity in individuals with metabolic syndrome // Gastroenterology. - 2012. - Vol. 143. - P. 913-916.
50. Himes R.W., Smith C.W. Tlr2 is critical for diet-induced metabolic syndrome in a murine model // FASEB J. - 2010. - Vol. 24. - P. 731-7399.
51. Vijay-Kumar M., et al. Metabolic syndrome and altered gut microbiota in mice lacking Toll-like receptor 5 // Science. - 2010. - Vol. 328. - P. 228-31.
52. Arumugam M., et al. Enterotypes of the human gut microbiome // Nature. - 2011. - Vol. 473. - P. 174-180.
53. Finucane M.M., et al. A Taxonomic Signature of Obesity in the Microbiome? Getting to the Guts of the Matter // PLoS ONE. - 2014.
54. Ройт А. Основы иммунологии. Пер. с англ. - М.; Мир, 1991. - 328 с.
55. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы общей патологии. Ч. 1 // Основы общей патофизиологии. - 1999. - 624с.
56. Cani P.D., et al. Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance // Diabetes. - 2007. - Vol. 56. - P. 1761-1772.
57. Cani P.D., et al. Selective increases of bifidobacteria in gut microflora improve high-fat-diet-induced diabetes in mice through a mechanism associated with endotoxaemia // Diabetologia. - 2007. - Vol. 50. - P. 2374-2383.
58. Cani P.D., et al. Changes in gut microbiota control metabolic endotoxemia-induced inflammation in high-fat diet-induced obesity and diabetes in mice // Diabetes. - 2008. - Vol. 57. - P. 1470-1481.
59. Cani P.D., et al. Changes in gut microbiota control inflammation in obese mice through a mechanism involving GLP-2-driven improvement of gut permeability // Gut. - 2009. - Vol. 58. - P. 1091-1103.
60. Muccioli G.G., et al. The endocannabinoid system links gut microbiota to adipogenesis // Mol Syst Biol. - 2010. - Vol. 6. - P. 392.
61. Geurts L., et al. Altered gut microbiota and endocan-nabinoid system tone in obese and diabetic leptin-resistant mice: impact on apelin regulation in adipose tissue // Front Microbiol. - 2011. - Vol. 2. - P. 149.
62. Amar J., 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. - 2011. - Vol. 3. - P. 559-572.
63. Amar J., et al. Involvement of tissue bacteria in the onset of diabetes in humans: evidence for a concept // Diabetologia. - 2011. - Vol. 54. - P. 3055-3061.
64. Физиология человека / под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. - 2003. - C. 656.
65. Физиология человека / под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса. - М.: Мир, 2007. - 875 с.
66. Fleckenstein J.M. and Kopecko D.J. Breaching the mucosal barrier by stealth: an emerging pathogenic mechanism for enteroadherent bacterial pathogens // The Journal of Clinical investigation. - 2001. - Vol. 1, № 1. - Р. 27-30.
67. Sansanetti P. Host-pathogen interactions: the seduction of molecular cross talk // Gut. - 2002. - Vol. 50, № 3. - Р. 1112-1118.
68. Macfarlane S., Woodmansey E.J., Macfarlane G.T. Colonization of mucin by human intestinal bacteria and establishment of biofilm communities in a two-stage continuous culture system // Appl. Env. Microbiol. - 2005. - Vol. 71. - P. 7483-7492.
69. Калмыкова А.И., Пальчикова Н.А., Бгатова Н.П. и др. Системная реакция организма экспериментальных животных на длительный прием пробиотика // Бюллетень СО РАМН. - 2005. - № 3 (117). - С. 97-101.
70. Лизько Н.Н. Новые экспериментальные модели в микроэкологии // Антибиотики и химиотерапия. - 1989. - Т. 34. - № 6. - С. 443 - 447.
71. Бельмер С.В. Антибиотик-ассоциированный дисбактериоз кишечника // Русский медицинский журнал. - 2004. - Т. 12. - № 3. - С. 148-151.
72. Pessi T., et al. Probiotics reinforce mucosal degradation of antigens in rats: implications for therapeutic use of probiotics // The Journal of Nutrition. - 1998. - Vol. 128. - Р. 2313-2318.
73. Lievin-Le Moal V., Servin A.L. The front line of enteric host defense against unwelcome intrusion of harmful microorganisms: mucins, antimicrobial peptides, and microbiota // Clin. Microbiol. Rev. - 2006. - Vol. 19, № 2. - P. 315-337.
74. Sharma R., Young C., Neu J. Molecular modulation of intestinal epithelial barrier: contribution of microbiota // J. Biomed. Biotechnol. - 2010.
75. Cani P.D., Osto M., Geurts L., Everard A. Involvement of gut microbiota in the development of low-grade inflammation and type 2 diabetes associated with obesity // Gut Microbes. - 2012. - Vol. 3, № 4. - P. 279-288.
76. Quercioli A. Coronary vasomotor control in obesity and morbid obesity: contrasting flow responses with endocannabinoids, leptin, and inflammation // JACC Cardiovasc Imaging. - 2012. - Vol. 5, № 8. - P. 805-815.
77. Lake K.D., et al. Cardiovascular effects of anandamide in anesthetized and conscious normotensive and hypertensive rats. Hypertension. - 1997. - Vol. 29, № 5. - P. 1204-1210.
78. Malinowska B., et al. Involvement of central beta2-adrenergic, NMDA and thromboxane A2 receptors in the pressor effect of anandamide in rats // Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. - 2010. - Vol. 38, № 14. - P. 349-360.
79. Чурюканов М.В., Чурюканов В.В. Функциональная организация и терапевтический потенциал эндогенной каннабиноидной системы.[Электронный ресурс]. URS: http://painrussia.ru/publication/pain_aspects/endogennaja_kannabinoidnaja_sistema/endogennaja_kannabinoidnaja_sistema.ivp (дата обращения: 11.05.2014).
80. Шляхто Е.В., Петрищев Н.Н., Галагудза М.М., Власов Т.Д., Нифонтов Е.М., Кардиопротекция: фундаментальные и клинические аспекты. - CПб: ООО Студия «НП-Принт», 2013. - 399 с.
81. Шендеров Б.А. Мишени и эффекты короткоцепочечных жирных кислот // Современная медицинская наука. - 2013. - № 1-2. - C. 21-52.
82. Hamer H.M., et al. Review article: the role of butyrate on colonic function // Aliment Pharmacol Ther. - 2008. - Vol. 27. - P. 104-119.
83. Ерофеев Н.П., Радченко В.Г., Селиверстов П.В., Клиническая физиология толстой кишки // Механизмы действия короткоцепочечных жирных кислот в норме и при патологии. - Санкт-Петербург: Форте Принт. - C. 2012-2056.
84. Головенко О.В., Халиф А.О., Головенко А.О. Роль масляной кислоты в лечении органических и функциональных заболеваний толстой кишки // Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. - 2011. - C. 20-29.
85. Defoirdt T., et al. Short-chain fatty acids and poly-P-hydroxyalkanoates: (New) Biocontrol agents for a sustainable animal production // Biotechnology Advances. - 2009. - Vol. 27, № 6. - P. 680-685.
86. Livesey G., Elia M. Short-chain fatty acids as an energy source in the colon: metabolism and clinical implications // In: Physiological and Clinical Aspects of Short-Chain Fatty Acids (Cummings J.Y., Rombeau J.L., Sakata T. (eds). Cambridge University Press. - 2004. - P. 427-482.
87. Bauer-Marinovic M., et al. Dietary resistant starch type 3 prevents tumor induction by 1, 2-dimethylhydrazine and alters proliferation, apoptosis and dedifferentiation in rat colon // Carcinogenesis. - 2006. - Vol. 27, № 9. - P. 1849-1859.
88. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Т. 1 // Микрофлора человека и животных и ее функции. - М. Гранть. - 1998. - C. 287.
89. Sarowska J., et al. The Therapeutic Effect of Probiotic Bacteria on Gastrointestinal Diseases // Adv Clin Exp Med. - 2013. - Vol. 22, № 5. - P. 759-766.
90. Salminen S., Wright A., Ouwehand A. Lactic acid bacteria: microbiological and functional aspects // Lactic acid bacteria microbiology and functional aspects. Finland. - 2004. - P. 656.
91. Ермоленко Е.И., Суворов А.Н. Патент РФ № 2412239. Штамм Lactobacillus fermentum Z, ипсользуемый для производства пробиотических молочнокислых продуктов // Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. - 2011. - Бюл. № 5.
92. Shinji Fukuda, Hiroshi Ohno. Gut microbiome and metabolic diseases. // Seminars in Immunopathology. - 2014. - Vol. 36. - P. 103-114.
93. Gareau M.G., Sherman P.M., Walker W.A. Probiotics and the gut microbiota in intestinal health and disease // Nat Rev Gastroenterol Hepatol. - 2010. - Vol. 7. - P. 503-514.
94. Round J.L., Mazmanian S.K. The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease // Nat Rev Immunol. - 2009. - Vol. 9. - P. 313-323.
95. Fukuda S., et al. Bifidobacteria can protect from enteropathogenic infection through production of acetate // Nature. - 2011. - Vol. 469. - P. 543-547.
96. West D.B., et al. Effects of conjugated linoleic acid on body fat and energy metabolism in the mouse // Am J Physiol. - 1998. - Vol. 275. - P. 667-672.
97. Fukuda S., et al. Isolation of a novel strain of Butyrivibrio fibrisolvens that isomerizes linoleic acid to conjugated linoleic acid without hydrogenation, and its utilization as a probiotic for animals // J ApplMicrobiol. - 2006. - Vol. 100. - P. 787-794.
98. Lee H.Y., et al. Human originated bacteria, Lactobacillus rhamnosus PL60, produce conjugated linoleic acid and show antiobesity effects in diet-induced obese mice // Biochim Biophys Acta. - 2006. - Vol. 1761. - P. 736-744.
99. Jones M.L., et al. Cholesterol lowering with bile salt hydrolase-active probiotic bacteria, mechanism of action, clinical evidence, and future direction for heart health applications // Expert Opin. Biol. Ther. - 2013. - Vol. 13 № 5. - P. 631-642.
100. AnuKam K.S. Probiotic Toxicity, any evidence // Journal of Pharmacology and Toicology. - 2007. - Vol. 2 № 7. - P. 590-598.
101. Mallappa R.H., et al. Management of metabolic syndrome through probiotic and prebiotic interventions // Indian Journal of Endocrinology and Metabolism. - 2012. - Vol. 16. - P. 20-27.
102. Probiotics, Prebiotics, and the Host Microbiome: The Science of Translation. [Электронный ресурс]: URS: http://www.nyas.org/events/Detail.aspx?cid=c60ea8d5-44f0-4-aaa-a8ff-3e5f008186f6 (дата обращения: 12.02.2013).
103. Трансляционная медицина: от науки к практике // Стенограмма первой части выступления академика Шляхто Е.В. на II Международном Интернет Конгрессе специалистов по внутренним болезням 15 февраля 2013 года. [Электронный ресурс]: URS: http://www.internist.ru/articles/cardiology/cardiology_798.html.
Рецензия
Для цитирования:
Борщев Ю.Ю., Ермоленко Е.И. МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ СИНДРОМ И МИКРОЭКОЛОГИЯ КИШЕЧНИКА. Трансляционная медицина. 2014;(1):19-28. https://doi.org/10.18705/2311-4495-2014-0-1-23-31
For citation:
Borschev Yu.I., Ermolenko E.I. METABOLIC SYNDROME AND INTESTINAL MICROECOLOGY. Translational Medicine. 2014;(1):19-28. (In Russ.) https://doi.org/10.18705/2311-4495-2014-0-1-23-31
Просмотров:
957
Послать статью по эл. почте 