Εντερικό μικροβίωμα και χρόνια φλεγμονή του λιπώδους ιστού στην παχυσαρκία. Υποθέσεις -Αποδείξεις - Μελλοντικοί στόχοι και παρεμβάσεις Χριστίνα Τσίγαλου, MD, PhD Eπικ. Καθ. Ιατρικής Μοριακής Μικροβιολογίας, ΔΠΘ
ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑ Ως «παχυσαρκία» ορίζεται η υπερβολική συσσώρευση λίπους στο σώμα, ενώ ως «υπερβάλλον βάρος» το πλεόνασμα του σωματικού βάρους σε σχέση με το ύψος Η επίπτωση της παχυσαρκίας έχει αυξηθεί δραματικά τις τελευταίες δεκαετίες στις αναπτυσσόμενες και στις αναπτυγμένες χώρες. Η παχυσαρκία θεωρείται χρόνιο και πολυπαραγοντικό νόσημα και αποτελεί μείζον παγκόσμιο πρόβλημα δημόσιας υγείας. Είναι γνωστό ότι η παχυσαρκία και, ιδιαίτερα, η κεντρική (σπλαχνική) εναπόθεση λίπους αποτελεί παράγοντα κινδύνου για την ανάπτυξη πολλών νοσημάτων
Προσδόκιμο επιβίωσης 5000 B.C. : Women: 30 yrs Men : 33 yrs Today : Women: >70 yrs Men : >70 yrs The fat lady of Saliagos c. 5000 B.C. Τα μεγάλα αποθέματα λίπους έδιναν γενετικό πλεονέκτημα επιβίωσης, αλλά σήμερα προκαλούν νοσήματα φθοράς
Παχυσαρκία και σύγχρονες αξίες 2000 πχ 2000 μχ Εξέλιξη των ειδών...
2008 53.7% (>20) υπέρβαροι 20.1% παχύσαρκοι 2020 32% ανδρών 30% γυναικών παχύσαρκοι 2030 44% ανδρών 40% γυναικών παχύσαρκοι
ΛΙΠΩΔΗΣ ΙΣΤΟΣ ΜΕΓΑΛΟΣ ΕΝΔΟΚΡΙΝΗΣ ΑΔΕΝΑΣ «ΛΙΠΩΔΕΣ ΟΡΓΑΝΟ» Ο λιπώδης ιστός δε θεωρείται, πλέον, ένας απλός χώρος αποθήκευσης λιπιδίων, με παθητικό ρόλο στην ενεργειακή ομοιοστασία. Είναι ένας μεγάλος ενδοκρινής αδένας, που επηρεάζει άμεσα τις λειτουργίες όλων, σχεδόν, των ενδοκρινικών και μεταβολικών συστημάτων, μέσω της έκκρισης πολλών παραγόντων και διαμεσολαβητών με ενδοκρινική, παρακρινική και αυτοκρινική δράση. Φαιός και λευκός-κύρια μορφή αποθηκευμένης ενέργειας
Κοιλιακή Παχυσαρκία (εστία επικίνδυνης συσσώρευσης λίπους) Subcutaneous Fat Abdominal Muscle Layer Intra-abdominal Fat Adiposity: Location, Location, Location! Despres JP BMJ. 2001
Ποια είναι η καλύτερη τεχνική προσδιορισμού της ποσότητας και κατανομής του λίπους? Τρείς μετρήσεις είναι διαδεδομένες στην κλινική πράξη: ο Δείκτη Μάζας Σώματος-ΔΜΣ (Body mass index, BMI) η απόλυτη τιμή της περιμέτρου μέσης (Waist Circumference). η αναλογία της περιμέτρου μέσης προς την περίμετρο γλουτών (Waist to Hip Ratio - WHR). Η χρήση και των δεικτών του ΔΜΣ και του WHR βοηθά στην εκτίμηση και της κοιλιακής παχυσαρκίας. Κατά τον ΠΟΥ η κοιλιακή παχυσαρκία ορίζεται ως ο WHR >0.90 για τους άνδρες και >0.85 για τις γυναίκες ή ΔΜΣ >30.0 http://whqlibdoc.who.int/publications/2 011/9789241501491_eng.pdf
Φεβρουάριος 2004
Metaflammation Χρόνια χαμηλού βαθμού φλεγμονή στην παχυσαρκία Adipose expression of tumor necrosis factor-alpha: direct role in obesity-linked insulin resistance.hotamisligil GS, Shargill NS, Spiegelman BM.Science. 1993 Jan 1;259(5091):87-91.
The gut microbiota and host innate immunity: Regulators of host metabolism and
ΕΥΕΡΓΕΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΕΙΣ ΕΠΙΒΛΑΒΕΙΣ ΔΡΑΣΕΙΣ
ΓΕΝΙΚΟΣ ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ Atherosclerosis FFA ΤΝFα Fat cell Leptin Resistin Adiponectin Insulin resistance
Μέθοδος αναφοράς είναι η hscrp (high sensitivity C-reactive protein), το ινοδωγόνο, το αμυλοειδές Α (serum anyloid A, -SAA), τo PAI-1 (plasminogen activator inhibitor-1) και η MDA (malonyl-di-aldehyde).ανερχόμενη κλινική σπουδαιότητα έχει και η μέτρηση φλεγμονωδών κυτταροκινών που όμως δεν είναι πλήρως αξιολογημένες και δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται στην καθημερινή κλινική πρακτική.
ΜΙΚΡΟΒΙΩΜΑ Microbiome-microbiota
Ανθρώπινο μικροβίωμα (microbiome) Το σύνολο των μικροβιακών γονιδίων στις διάφορες ανατομικές περιοχές όπως ΓΕΣ, δέρμα, αναπνευστικοί ιστοί, ουροποιογεννητικό κλπ. ΜΙΚΡΟΒΙΩΜΑ Ανθρώπινη μικροχλωρίδα (microbiota) Το σύνολο των μικροοργανισμών που υπάρχουν σε ένα δεδομένο οικοσύστημα. The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease Susan V. Lynch, Ph.D., and Oluf Pedersen, M.D., D.M.Sc. N Engl J Med 2016;375:2369-79.
ΙΣΤΟΡΙΑ η κακή πέψη είναι η ρίζα όλων των δεινών Ιπποκράτης. 1907 Metchnikoff συσχέτισε τα μικρόβια του εντέρου και την υγεία. Tην τελευταία δεκαετία, η εισαγωγή τεχνολογιών ανάγνωσης της αλληλουχίας του DNA με ακόλουθη βιοπληροφορική επεξεργασία έχει καταστήσει δυνατό το λεπτομερή χαρακτηρισμό της μεγάλης βιοποικιλότητας των μικροχλωρίδων, της σύστασής τους, της σχέσης τους με τη φυσιολογική λειτουργία του οργανισμού, αλλά και της εμπλοκής τους σε παθολογικές καταστάσεις.
ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΜΙΚΡΟΒΙΩΜΑΤΟΣ Domain (επικράτεια), kingdom (βασίλειο), phylum (συνομοταξία ή φύλο), class (ομοταξία ή κλάση), order (τάξη), family (οικογένεια), genus(γένος ), species(είδος) Susan V. Lynch, Ph.D., and Oluf Pedersen, M.D., D.M.Sc. The Human Intestinal Microbiome in Health and Disease N Engl J Med 2016;375:2369-
Ηuman Μicrobiome Project πρόγραμμα διερεύνησης του ανθρώπινου μικροβιώματος (που χρηματοδοτήθηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ (US National Institutes of Health,NIH, http://commonfund.nih.gov/hmp/) MetaHIT Consortium, http://www.metahit/eu) ανάλογο πρόγραμμα που χρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση, το οποίο εστιάζει στην εντερική μικροχλωρίδα. 2007
ΤΡΥΒΛΙΑ Petri ΜΕ ΠΟΔΙΑ!!
ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΓΙΑ ΤΟ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΜΙΚΡΟΒΙΩΜΑ Πολύπλοκο οικοσύστημα -10 14 βακτηριακά κύτταρα,που ξεπερνούν κατά 10 φορές τον αριθμό των ανθρωπίνων κυττάρων Πολλαπλές λειτουργίες όπως σύνθεση βιταμινών (π.χ. βιταμίνη Κ και Β12, φυλλικό οξύ), ο μεταβολισμός χολικών αλάτων, ο καταβολισμός φυτικών ινών, βλέννης και λιπαρών οξέων, η ρύθμιση φλεγμονωδών αντιδράσεων και η ομοιόσταση του ανοσοποιητικού συστήματος Υπεροργανισμός-ξεχασμένο όργανοεκτεταμένο γονιδίωμα Human enteric microbiome: Its role in health and disease α.f.a. mentis, f. gypas, a.f. Mentis ARCHIVES OF HELLENIC MEDICINE 2013, 30(3):272-288 The microbial-mammalian metabolic axis: Beyond simple metabolism DUMAS ME.. Cell Metab 2011, 13:489 490
Ξέρουμε ότι Υγιείς άνθρωποι έχουν ένα συγκεκριμένο προφίλ σε σχέση με τους πληθυσμούς βακτηριδίων στο έντερο τους Υπάρχει ένας βασικός κορμός από συγκεκριμένες οικογένειες βακτηριδίων σε όλους τους υγιείς ανθρώπους και από εκεί και πέρα υπάρχουν κάποιες διαφορές μεταξύ ατόμων
Μικροβίωμα του εντέρου Διαφέρει μεταξύ ατόμων του ίδιου φύλου, μεταξύ των φύλων, καθώς και μεταξύ ατόμων διαφόρων ηλικιών και γεωγραφικής εντόπισης. Κάθε άτομο μπορεί να χαρακτηριστεί από την εντερική του μικροχλωρίδα (μικροβιακό αποτύπωμα-3 εντερότυποι) Συμβίωση-Δυσβίωση- μεταβολές στη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου έχει συσχετισθεί με νοσήματα όπως ορθοκολικός καρκίνος, αλλεργίες, παχυσαρκία, αυτοάνοσα νοσήματα κ.α
Noora et.al. The function of our microbiota: who is out there and what do they do?front Cell Infect Microbiol.
Προτεινόμενες αιτίες δυσβίωσης ΗΛΙΚΙΑ ΑΛΛΑΓΈΣ ΣΤΗΝ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΉ ΈΚΘΕΣΗ ΚΑΤΆ ΤΗ ΓΕΝΝΗΣΗ? ΓΗΡΑΝΣΗ? ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΕΝΤΟΠΙΣΗ? ΑΝΤΙΒΙΟΤΙΚΑ? ΔΙΑΙΤΑ ΔΥΤΙΚΟΥ ΤΥΠΟΥ ΥΨΗΛΗ ΣΕ ΛΙΠΗ? ΥΨΗΛΗ ΣΕ ΠΡΩΤΕΙΝΗ? ΓΕΝΕΤΙΚΗ HLA? ΦΥΛΟ ΔΥΣΒΙΩΣΗ Rosser EC, Mauri C A clinical update on the significance of the gut microbiota in systemic autoimmunity.j Autoimmun. 2016 Nov;74:85-93. Epub 2016 Jul 29.
Παχυσαρκία και μεγάλη προσφορά τροφής Metabolic endotoxemia Bacterial translocation
Ποιο είναι το προφίλ του μικροβιώματος στην παχυσαρκία? Μελέτες έχουν δείξει ότι η παχυσαρκία και οι συνοσηρότητες της συνοδεύονται από αλλαγές στην εντερική χλωρίδα Οι παχύσαρκοι έχουν μικρότερη ποικιλία και πλούτο μικροβίων στη χλωρίδα τους Παχύσαρκα ποντίκια έχουν περισσότερα Firmicutes και λιγότερα Bacteroidetes ασχέτως της δίαιτας και αντίστοιχα αυξημένο τον λόγο Firmicutes/ Bacteroidetes έχουν και οι παχύσαρκοι ασθενείς
FMT-fecal microbiota transplantation >από παχιά σε αδύνατα ποντίκια.>από παχύσαρκες γυναίκες σε αδύνατα ποντίκια παχυσαρκία
Ποιός είναι ο πιθανός ρόλος του μικροβιώματος στην ανάπτυξη της παχυσαρκίας?-πιθανοί μηχανισμοί δράσης /ζύμωση φυτικών ινών παραγωγή SCFA(short chain fatty acids) λιπογένεσης και προαγωγή συσσώρευσης τριγλυκεριδίων στα λιποκύτταρα 2/καταστολή της AMPk στο ήπαρ και τους μυς μείωση της οξείδωσης των λιπαρών οξέων και αύξηση της συσσώρευσης λίπους 3/LPS των μικροβίων συνδέεται με Toll-like υποδοχείς προάγοντας την φλεγμονή μέσω κυτταροκινών και χημειοκινών
ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΗΝ ΜΙΚΡΟΧΛΩΡΙΔΑ ΜΕΣΩ ΤΗΣ ΔΙΑΙΤΑΣ ΔΥΣΒΙΩΣΗ- ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑ ΑΜΕΣΗ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΣΤΗ ΜΙΚΡΟΧΛΩΡΙΔΑ ΑΛΛΑΓΗ ΤΥΠΟΥ ΔΙΑΙΤΑΣ Σε είδος και σε ποσότητα Βραχυπρόθεσμες αλλά και μακροπρόθεσμες αλλαγές ΣΥΜΒΙΩΣΗ- ΥΓΕΙΑ 1/μεταμοσχευση υγιούς μικροχλωριδας κοπράνων FMT 2/βαριατρική χειρουργική με Roux-en-Y γαστρικό bypass
TAKE HOME MESSAGES-1 Η παχυσαρκία αποτελεί πρόβλημα παγκόσμιας υγείας που χαρακτηρίζεται από συσσώρευση λίπους με χαμηλού βαθμού χρόνια φλεγμονή και πολλές συνοσηρότητες Σύγχρονες απόψεις θεωρούν πιθανό τον ρόλο του μικροβιώματος στην ανάπτυξη της
TAKE HOME MESSAGES-2 Το εντερικό μικροβίωμα μπορεί να επηρεάσει την παραγωγή ενέργειας από την τροφή, τον μεταβολισμό των λιπιδίων, την ανοσιακή απάντηση και την ενδοκρινική λειτουργία Φαίνεται ότι υπάρχει διαφορά στο μικροβίωμα του παχύσαρκου αλλά οι μελέτες δεν φαίνεται να συμφωνούν πλήρως
TAKE HOME MESSAGES-3 Με παρεμβάσεις όπως FMT και βαριατρική χειρουργική φαίνεται ότι έχουμε αλλαγές στο εντερικό μικροβίωμα Ακόμα όμως απαιτούνται επιπλέον μελέτες και νέες μεθοδολογίες sequencing αλλά και διαχείρισης όλης της πληροφορίας για να εξάγουμε ασφαλή συμπεράσματα
Thomas Eliot 1917
ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΠΟΜΟΝΗ ΣΑΣ