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微生物生长吗?

一些肠道微生物植物促进了肥胖症和相关病理的发展,例如糖尿病。改变他们的作文可以帮助打击这些疾病。

PhilippeGérard. Scient for Scient N°95
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把你的体重放在你的尺寸的平方中,以米为单位。获得的数字是您的体重指数(IMC.)大于25,他背叛了超重。超过30,它对应于肥胖症。 2005年,世界上约有16亿个成年人在世界上超重,其中至少有4亿甚至肥胖。在法国,OBEPI国家调查显示,2012年15%的人在肥胖症(1997年只有8.5%),加上32.3%“仅”超重。为了解释我们的时间的这种祸害,一个人归功于生命和遗传倾向的方式。但在2000年代,另一个演员被忽视,但在这种病理学的发展及其并发症中至关重要:肠道微生物群,即填充消化道的所有细菌。

了解这种疾病的起源的挑战很重要,因为它伴随着糖尿病,动脉粥样硬化,肝病或某些癌症等其他疾病的风险增加。当然,近几十年来改变生活方式,标志着富裕的饮食和身体活动的减少,肯定在肥胖的发展中发挥作用。同样,它与某些基因的变异不太疑问,这与某些基因倾向于这种疾病。然而,还认识到,近几十年来解释其普遍性稳步增加所需的其他因素。

在这些因素中,肠道微生物群的参与是十年前出现了一个假设。从那时起,大多数研究主要是基于观察和使用缺乏肠道微生物的动物 - 所谓的腋生 - 已经显示出这种微生物群在肥胖症和相关病理发展中的贡献。最近,人类所做的研究证实,肥胖的人们举办不平衡的肠道微生物群,它打开了调节这种微生物群的新策略,以防止或治疗肥胖和相关病理(参见幸福,以及J.Doré,第22页)。

在Uttero的无菌,新生儿在出生时发现自己与迅速殖民消化道的细菌接触。在自然交付期间,孕产妇粪便微生物是殖民化细菌的主要来源(剖宫产或剖宫产之间的童胞差异,但没有肥胖的联系未被遵守。迄今未观察到)。然后是其他细菌,从食物,环境或与父母接触,与新生儿接触并参与儿童微生物群的逐步综合。它左右左右2或3年,肯定安装了接近成人的微生物。

一公里的肠道细菌

在成人中,远端结肠中的细菌密度最大,1011 每克粪便细菌。总共超过10个14 细菌殖民化我们的消化道。这些细菌约为千种不同的物种,代表了大约一公斤的体重。添加到这是存在单细胞真核生物(由核心的细胞组成的生物),如酵母或原生动物,其重要性在数量和功能方面,仍然是令人不安的(参见“索科尔的访谈”,第36页)。

直到20世纪80年代,使用唯一的培养技术进行肠道微生物群的表征,该技术仅考虑了存在的微生物的约30%。从那时起,已经开发了分子工具并显示三个大家庭聚集在肠道中最大的显性细菌份额: 责任, 伯啉actinobacteria..

在这些家庭中,在个体粪便微生物中观察到的大多数物种都是干净的,即使少量物种(几十)可能构成大多数人共用的系统发育心脏。最后,如果肠道微生物群的组成从一个人变化到另一个人,那么主导物种的轮廓对于给定的个体似乎是稳定的,在几年内的时间尺度缩放。

肠道微生物群施加许多生理功能,即主持人的影响是大多数有益的。在这些大功能中,结肠中可用的基质的发酵,通过致病微生物的定植,维生素的合成,肠道免疫系统的合成以及与上皮细胞的相互作用的抵抗作用,以及与上皮细胞的相互作用的障碍作用。主持人的健康状况。

肠道微生物群对宿主生理的影响尤其被患有肠道微生物群的动物研究突出。这种无菌扬声器的动物农场已经存在超过半个世纪。动物具有许多生理异常,可以通过接种复杂的微生物和有时是单一的细菌种类来校正。因此,对这些动物的观察使得可以建立肠道微生物群对于宿主生物体正常运作的重要性。它还揭示了这种微生物群在越来越多的疾病中的参与,包括肥胖和相关病理。

细菌脂肪

自1983年以来,来自Notre-Dame大学的Bernard Wostmann和他的同事们已经观察到没有微生物群的啮齿动物需要30%的额外卡路里,以与正常动物(用微生物群)保持体重然而,在美国圣路易斯华盛顿大学的杰弗里戈登队的团队领导的最近的工作中,这一观察结果被忽视 - 第一个提出肠道微生物群在发展“肥胖”的发展中。

2004年,杰弗里戈登和他的同事们表明,正常小鼠(如麦片)存在的脂肪肿块的量高于同龄和相同年龄的细菌的小鼠的42%。此外,尽管食物摄入量减少,但肠道微生物群通过肠道微生物群的这些轴聚小鼠的定植导致了60%的脂肪。生物学家提出了几种机制来解释肠道微生物群如何能够促进其宿主储存脂肪。

在一种或另一种方式中,肠道微生物群似乎是控制这种存储的一个关键因素 - 几年后几个工程确认了这一点。 Jeffrey Gordon和他的同事不仅观察到轴烯小鼠的脂肪质量低于它们的非无菌性同源物,而且它们保持薄薄,以响应富含脂肪的饮食。小鼠患有脂质,它们不再存放了。

细菌在糖中播放

同样,我们的团队在Inra de Jouy-en-Josas表明,受富含脂肪的饮食,轴烯小鼠比以同样的方式喂养的正常小鼠的重量减少了三倍。此外,它们的糖和脂肪的新陈代谢是不同的:因此营养的腋小鼠在血液中具有更少的糖和胰岛素,并更好地调节血糖(血液中的糖的浓度)。它们在血液中也有更少的脂质和肝脏中更多的胆固醇。这些结果强调了肠道微生物群在宿主中珍珠和脂质代谢调节中的重要性。

什么是肠道细菌负责这种现象?为了回答这个问题,我们首先寻求基因上肥胖的小鼠(其瘦素基因,激素调节饱腹感,已经突变)宿主的微生物群不同于野生小鼠。答案是积极的:肥胖老鼠的微生物展示了一系列的细菌比例增加 责任 比例较低 伯啉,与另一个家庭的更大的存在相关联 archaea. 甲烷。现在有必要确定微生物群组成差异是否引起食物代谢的差异。特别地,肥胖小鼠的微生物是否会在食物中提取更有效的能量?所提取的卡路里数量越高,脂肪形式的储存越多。

再次,答案是积极的。一方面,已经观察到遗传肥胖的微生物群呈现出涉及复合糖消化的更大比例的基因,另一方面,这些小鼠的粪便中存在的残余卡路里数量。较低比瘦小鼠标,肥胖小鼠恢复比薄小鼠更多的食物能量的标志。

最后,为了确认单独的微生物体调节宿主的能量代谢,肥胖小鼠或未传统小鼠的微生物在没有细菌的小鼠中转移。脂肪质量的增加在接受肥胖小鼠微生物的小鼠中更重要:接受小鼠的收购与肥胖捐赠者相当的脂肪储存能力。

最近,我们的团队观察到植入的微生物群类型不仅影响肥胖症的发展,而且影响相关的代谢障碍。我们注意到,当人们管理脂肪脂肪的饮食到正常小鼠时,一些但不是全部,产生经常与肥胖症相关的代谢障碍,例如胰岛素抵抗或肝脏脂肪变性 - 与肝细胞润滑脂积累有关的肝脏病变。

为了确定肠道微生物酵母是否对这些不同反应对高脂质化制度负责,两组亚酮小鼠与小鼠的微生物群染色,该小鼠患有对胰岛素和肝脏脂肪变性的耐药性的微生物,鼠标尚未开发出这些代谢并发症。两只捐赠小鼠随访脂肪脂肪含量16周,重量相同。该组接受第一个微生物群,然后培养了高血糖和高胰岛素血症(血液中的血液浓度和血液中的胰岛素高于正常),糖代谢的迹象表明糖的性能。另一方面,接受第二微生物群的小鼠具有正常的血糖。第一个小鼠也开发出脂肪变性,而不是秒。

因此,使用腋生和微生物群移植的越来越多的研究表明它可能是肥胖症和相关病理的发育的原因。对这些效果负责的细菌仍然鲜为人知。尽管如此,在中国上海大学的Liping Zhao和他的同事最近在肥胖病人的肠道中孤立候选细菌。单独植入在腋窝的消化道中,这个细菌,命名 肠杆菌Cloacae B29.,使它们响应于高脂地区的肥胖,只有复杂的微生物群已经证明能够在现在能够进行能力。

相反,比利时Louvain天主教大学的帕特里德卡队的团队表明了这些物种 akkermansia muciniphila. 可以有保护效果Vis-is-is-is肥胖。这种细菌,其在健康的人中占肠道微生物群的3至5%,饲喂肠肠的粘液。该团队曾观察过,受高脂制度的影响,小鼠往往变得肥胖,比例akkermansia muciniphila. 他们的微生物群急剧下降。然后将这种细菌施用于小鼠成为肥胖,导致减肥,特别是脂肪,与胰岛素敏感性的提高相关。

同性恋ecce.

人类的研究还证实,肠道微生物群中大细菌家族的比例在肥胖人和瘦人之间不同。首先从肠道微生物群系与人类肥胖之间的第一次研究开始,于2006年由Jeffrey Gordon团队进行。

华盛顿大学的生物学家比较了肥胖和瘦身的微生物。他们观察到肥胖的主题适用于较低的比例 伯啉 而且还要多 责任 如鼠标中描述的那样薄的受试者。肥胖人迁移时,Microbiote组成是否会发生变化?为了知识,生物学家将研究的12个肥胖议题提交给低热量饮食,贫乏脂质或碳水化合物。无论介绍的饮食类型如何,重量损失导致与薄受试者类似的细菌型材。此外,减肥越大,加上比例 伯啉 他们的微生物群增加。因此,微生物群中这些细菌的比例似乎与超重程度有关。他们是否有保护作用Vis-e-is肥胖症?

所获得的反应尚不清楚:在人类的第一次研究之后,许多实验室反过来又与薄肥胖的人的微生物相比,结论不全。因此,在真正的成人双胞胎中进行的一项研究证实,肥胖受试者的比例较低 伯啉 在他们的微生物群中的薄虫。但这一次,它与更大的比例相关联actinobacteria, 虽然比例 责任 肥胖和非肥胖之间没有差异。相反,其他研究没有观察到肥胖和薄的比例之间的差异 伯啉或者在肥胖个体中发现了更大比例的人口。

最近,国际美格拉特联盟进行的一项研究专注于292名丹麦成年人的队列,其中包括123人和169人。该项目由InRA协调,聚集了14名欧洲研究和工业组织(法国,德国,丹麦,西班牙,意大利,荷兰,英国)和中国。由于新技术,定量偏心组,研究人员分析了这些人的肠道细菌基因组。看来,根据与微生物群不同的微生物基因的数量来分类两组个体。因此,大约四分之一的个体是细菌物种中的“差”,微生物组(微生物群的所有基因)组成的细菌基因小于500,000个细菌基因,而其余的人群宿主宿主更多样化的微生物群,包含600 000个基因一般。

如果我们在肥胖的个人和非肥胖个体中发现这两组,肠道细菌的贫困人群的风险高于富含细菌的人,以发展与肥胖有关的并发症:糖尿病型2,脂质,肝脏,心血管问题,甚至某些癌症......此外,旨在减少肥胖患者体重指数的营养干预在托管细菌中患有浓郁的微生物群的患者的浓度更有效。

因此,所有这些结果都没有建立一种与肥胖相关的肠道微生物群,但表明而不是环境和遗传因素的组合导致个人的建立,一种微生物群,然后可以促进或不肥胖的发展。此外,这些结果不确定人类观察到的微生物群是否是肥胖的原因或后果。

什么时候吃擦洗很薄

这就是将人微生物转移到轴烯小鼠的想法。的确,如果肠道微生物群是一些肥胖个体体重增加的原因,他们的微生物群也应该能够制作肥胖的老鼠!再次,这项经验是由杰弗里戈登的团队制作的,2013年。该研究与双筒望远镜的微生物群进行,其中一个是肥胖的。因此,双姐妹的微生物转移到轴烯小鼠中。然后接受小鼠表达了与供体双筒望远镜相同的表型:接受肥胖双胞胎的小鼠的小鼠变得肥胖,而那些接受薄双胞胎的微生物群的人保持薄。再次令人惊讶的是,当小鼠在传递微生物群后在同一笼子里施加小鼠时,仍然薄。如何解释这种现象?

小鼠协调,即他们吃擦洗并可以交换他们的微生物。在这种特殊情况下,来自薄双胞胎的微生物能力能够将肥胖双胞胎的细菌和所有小鼠的殖民化。特别是家庭细菌 伯啉 从薄的双胞胎的微生物来看,能够殖民化患肥胖双胞胎的小鼠。因此,这些细菌可能负责观察到的保护。

这些结果表明,不仅有一种能够制造肥胖的微生物群,而且还有一种能够保护肥胖症的发育并能够取代obesogensic microbiota的微生物消毒剂。因此,可以想象,在肥胖患者中,取代能够限制肥胖发展的微生物群现有的肠道微生物。

用microbiota治疗?

这个过程命名为粪便移植,已将数十年的患者应用于经常感染的患者 Clostridium难,一种负责潜在致命结肠炎的细菌。在这种情况下,粪便移植揭示了比抗生素更有效的三到四倍!在肥胖患者中,该方法首次在荷兰的格罗宁根医院使用。薄捐赠者的肠道微生物已被注入肥胖患有代谢综合征的捐赠者(一系列与代谢相关的症状)。虽然这种治疗对受体患者的重量没有影响,但它们的胰岛素敏感性得到了改善,效果在输注微生物群后六周失去。

如果这种方法可能没有导致在治疗肥胖症和相关病理学中推广,则表明肠道微生物群的修饰可以改善与这些病理相关的生理参数。因此,调节肠道微生物群的新策略很快就会出现对抗肥胖的发展。特别是使用益生元,也就是说复合糖逃离了小肠中的消化并促进肠道细菌的生长或活性有利于我们的健康,可以纠正与肥胖症相关的微生物群的不平衡,并有助于减肥,作为病理学更全面管理的一部分。

 

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