Efectul manipulării florei intestinale cu antibiotice asupra metabolismului unei gazde obeze

Interferența dintre microbi în flora intestinală adultă și antibiotice nu are efecte relevante clinic asupra parametrilor metabolici măsurați în studiu, fie pe termen scurt (7 zile), fie pe termen lung (8 săptămâni).

Există dovezi din ce în ce mai mari că compoziția florei intestinale joacă un rol important în reglarea greutății corporale și în dezvoltarea diabetului zaharat de tip 2 (T2DM). Microorganismele intestinale reglează absorbția energiei din carbohidrați altfel nedigerabili, determină integritatea stratului epitelial intestinal și influențează producția și absorbția mai multor molecule de semnalizare implicate în metabolismul gazdei. Mai multe studii au arătat că șoarecii fără microbi sunt protejați împotriva obezității induse de dietă, a inflamației de nivel scăzut și a intoleranței la glucoză în comparație cu animalele crescute în mod tradițional. În plus, s-a demonstrat că transmiterea microbiană prin transplant de fecale afectează greutatea corporală și sensibilitatea la insulină atât în experimentele pe animale, cât și pe cele umane.

Luate împreună, datele de mai sus indică faptul că modificarea florei intestinale poate fi o metodă promițătoare în tratamentul tulburărilor metabolice asociate obezității.

Microflora intestinală poate fi afectată de prebiotice, probiotice și antibiotice, printre altele, modificând astfel prezența și expresia genelor microbiene și a metaboliților rezultați, cum ar fi acizii biliari (BA) și acizii grași cu lanț scurt (SCFA). În special, utilizarea antibioticelor este asociată cu tulburări metabolice crescute, mai ales atunci când expunerea are loc la o vârstă fragedă. Trebuie subliniat faptul că aceste descoperiri sunt derivate în principal din experimente pe animale în care animalele de experiment au fost expuse la o combinație de antibiotice timp de 2 până la 20 de săptămâni. Recent, s-a demonstrat că antibioticele îmbunătățesc sensibilitatea la insulină periferică la un grup mic de indivizi obezi. Cu toate acestea, în acest studiu au fost raportate doar efecte relativ minore și, mai important, nu a fost utilizat niciun control placebo în studiu. Având în vedere toate acestea, este necesar să se analizeze efectele modificării florei intestinale și mecanismele care stau la baza asupra metabolismului gazdei în studii bine controlate, de mari dimensiuni, la om, deoarece aceste date nu sunt încă disponibile.

Prezentul studiu randomizat, dublu-orb, controlat cu placebo, a încercat să răspundă la efectul terapiei cu antibiotice cu spectru larg sau îngust de 7 zile asupra compoziției florei bacteriene intestinale, a sensibilității la insulină specifice țesuturilor, a producției de energie, a oxidării substratului, a fecalelor și a plasmei. și concentrațiile SCFA, permeabilitatea peretelui intestinal, dimensiunea adipocitelor subcutanate abdominale și inflamația sistemică de grad scăzut la bărbații obezi cu homeostazie anormală a glucozei. În plus, la 8 săptămâni de la sfârșitul terapiei cu antibiotice, s-au determinat din nou compoziția florei intestinale, sensibilitatea la insulină a întregului corp (HOMA-IR), conținutul de energie fecală și mărimea adipocitelor.

Pacienți și metode

Studiul a inclus 51 de bărbați obezi cu prediabet. Participanții au fost randomizați pentru a primi amoxicilină, vancomicină sau placebo timp de 7 zile.

Rezultate

Administrarea concomitentă de vancomicină a scăzut diversitatea bacteriană și numărul de Firmicutes implicate în metabolismul SCFA și BA, cu modificări concomitente ale concentrațiilor plasmatice și/sau ale metabolitului fecal. Cu toate acestea, același lucru nu se poate spune despre amoxicilină. În țesutul adipos, s-a observat reglarea ascendentă a expresiei genice a căilor oxidative de către antibiotice, în timp ce căile imunosociate au fost reglate în jos de vancomicină. Antibioticele nu au afectat sensibilitatea la insulină specifică țesutului, metabolismul energiei/substratului, concentrațiile postprandiale de hormoni și metaboliți, inflamația sistemică, permeabilitatea peretelui intestinal și dimensiunea adipocitelor. O observație importantă a fost că conținutul de energie, dimensiunea adipocitelor și sensibilitatea la insulină a întregului corp nu s-au schimbat în cursul urmăririi de 8 săptămâni, deși compoziția florei intestinale a continuat să se schimbe semnificativ, sugerând că un curs de antibiotice de 7 zile nu interferează semnificativ cu flora intestinală și nu afectează starea metabolică a adulților obezi într-o măsură relevantă clinic.

Concluzii și rezumat

Prezentul studiu a demonstrat că un curs de 7 zile de vancomicină a modificat semnificativ diversitatea și compoziția microbilor, însoțită de o scădere a conversiei intestinale a acizilor biliari primari în acizi biliari secundari și producția de SCFA. Este important să rețineți că aceste modificări nu au manifestat efecte semnificative asupra sensibilității la insulină a țesutului periferic, hepatic și adipos, a metabolismului energetic și a substratului și a inflamației sistemice de grad scăzut imediat după tratament. În plus, nu a existat niciun efect relevant clinic asupra producției de energie, a dimensiunii adipocitelor subcutanate abdominale și a sensibilității la insulină a întregului corp (HOMA-IR) la urmărirea de 8 săptămâni.

Spre deosebire de vancomicină, zamoxicilina sa dovedit a fi ineficientă asupra compoziției microbiene intestinale și a parametrilor metabolici și inflamatori.

În general, studiul de față sugerează că interferența dintre microbi în flora intestinală adultă și antibiotice nu are efecte relevante clinic asupra parametrilor metabolici măsurați în studiu, fie pe termen scurt (7 zile), fie pe termen lung (8 săptămâni) ). Acest lucru contrazice o serie de date anterioare despre animale și atrage din nou atenția asupra faptului că observațiile la rozătoare nu pot fi neapărat extrapolate la condițiile umane. De asemenea, trebuie remarcat faptul că nu poate fi exclus din prezentul studiu că manipularea florei intestinale poate juca un rol important în modificarea metabolismului gazdei. Acest lucru ar trebui clarificat în continuare în alte studii prospective, pe termen lung (dietetice, prebiotice și/sau probiotice).

Sursa: Reijnders D și colab. Efectele manipulării microbiotei intestinale de către antibiotice asupra metabolismului gazdei la oamenii obezi: un studiu randomizat dublu-orb controlat cu placebo. Metabolismul celular. 2016; 24: 63-74.

Attila Patócs, Profesor asociat, Institutul de Medicină de Laborator, Universitatea Semmelweis, Grupul de Cercetare în Medicină Moleculară MTA-SE
articole ale autorului