Особенности микробиома кишечника как фактор влияния на риск развития ожирения и его осложнений
О.О. Бредихина, И.В. Аверьянова
Научно-исследовательский центр «Арктика» Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИЦ «Арктика» ДВО РАН), Российская Федерация, 685000, г. Магадан, пр. Карла Маркса, 24
Избыточная масса тела и ожирение представляют собой глобальную медико-социальную проблему. Современные данные свидетельствуют о значимой роли микробиома кишечника в модуляции энергетического обмена и патогенезе ожирения, при этом региональные особенности функциональных характеристик здорового микробиома остаются малоизученными.
Изучены особенности микробиома толстого кишечника у мужчин среднего возраста с учетом вариабельности индекса массы тела (ИМТ). Методом ПЦР-анализа проведена оценка качественного и количественного состава микробиома толстого кишечника у мужчин, постоянно проживающих в Магаданской области. Участники были стратифицированы на две группы в соответствии с критериями ИМТ: с нормальной массой тела и избыточной массой тела / ожирением.
Анализ индекса встречаемости выявил значимые межгрупповые различия в составе микробиоты: у мужчин с избыточной МТ реже, чем в выборке с нормальной массой тела, фиксировались Enterococcus spp. (на 20 %), Blautia spp. (на 20 %), Streptococcus spp. (на 27 %), Ruminococcus spp. (на 23 %), и Acinetobacter spp. (на 10 %) и чаще – Prevotella spp. (на 20 %). Установлено, что у лиц с избыточной массой тела отмечается увеличение доли филума Bacteroidetes и снижение Firmicutes, несмотря на рост Lactobacillus spp., наблюдаемый на фоне несколько более низкого микробиологического разнообразия толстого кишечника, тогда как лица с нормальной МТ характеризуются преобладанием Bifidobacterium spp.
Проведенное исследование выявило четкую ассоциацию между изменениями микробиоты кишечника у обследуемых двух групп и особенностями питания, характерными для «западной диеты». Наиболее выраженные дисбиотические нарушения наблюдались в группе с избыточной массой тела, где отмечался значительный дисбаланс макронутриентов – дефицит белка и пищевых волокон на фоне избыточной доли потребления моно-, дисахаридов.
Выявленные различия в составе микробиоты между лицами с нормальной и избыточной массой тела позволяют предположить возможность использования микробиотического профиля в качестве дополнительного индикатора риска развития ожирения. Полученные данные согласуются с современными представлениями о влиянии рациона питания на микробиоценоз кишечника, а также подчеркивают необходимость дальнейшего изучения характеристик здорового микробиома для разработки персонализированных подходов для улучшения качества жизни.
- Weight loss interventions on health-related quality of life in those with moderate to severe obesity: findings from an individual patient data meta-analysis of randomized trials / J. Buckell, X.W. Mei, P. Clarke, P. Aveyard, S.A. Jebb // Obes. Rev. – 2021. – Vol. 22, № 11. – P. e13317. DOI: 10.1111/obr.13317
- Obesity in adults / I. Lingvay, R.V. Cohen, C.W. le Roux, P. Sumithran // Lancet. – 2024. – Vol. 404, № 10456. – P. 972–987. DOI: 10.1016/S0140-6736(24)01210-8
- Apovian C.M. Obesity: definition, comorbidities, causes, and burden // Am. J. Manag. Care. – 2016. – Vol. 22, Suppl. 7. – P. s176–s185.
- Gut microbiota and overweight in 3-year old children / A.M. Karvonen, J.E. Sordillo, D.R. Gold, L.B. Bacharier, G.T. O'Connor, R.S. Zeiger, A. Beigelman, S.T. Weiss, A.A. Litonjua // Int. J. Obes. (Lond.). – 2019. – Vol. 43, № 4. – P. 713–723. DOI: 10.1038/s41366-018-0290-z
- Evaluating Causality of Gut Microbiota in Obesity and Diabetes in Humans / A.S. Meijnikman, V.E. Gerdes, M. Nieuwdorp, H. Herrema // Endocr. Rev. – 2018. – Vol. 39, № 2. – P. 133–153. DOI: 10.1210/er.2017-00192
- Brunkwall L., Orho-Melander M. The gut microbiome as a target for prevention and treatment of hyperglycaemia in type 2 diabetes: from current human evidence to future possibilities // Diabetologia. – 2017. – Vol. 60, № 6. – P. 943–951. DOI: 10.1007/s00125-017-4278-3
- Richness of human gut microbiome correlates with metabolic markers / E. Le Chatelier, T. Nielsen, J. Qin, E. Prifti, F. Hildebrand, G. Falony, M. Almeida, M. Arumugam [et al.] // Nature. – 2013. – Vol. 500, № 7464. – P. 541–546. DOI: 10.1038/nature12506
- Crovesy L., Masterson D., Lopes Rosado E. Profile of the gut microbiota of adults with obesity: a systematic review // Eur. J. Clin. Nutr. – 2020. – Vol. 74, № 9. – P. 1251–1262. DOI: 10.1038/s41430-020-0607-6
- Gut microbiome and serum metabolome alterations in obesity and after weight-loss intervention / R. Liu, J. Hong, X. Xu, Q. Feng, D. Zhang, Y. Gu, J. Shi, S. Zhao [et al.] // Nat. Med. – 2017. – Vol. 23, № 7. – P. 859–868. DOI: 10.1038/nm.4358
- Gut microbiota and therapy for obesity and type 2 diabetes / L. Zhang, P. Wang, J. Huang, Y. Xing, F.S. Wong, J. Suo, L. Wen // Front. Endocrinol. (Lausanne). – 2024. – Vol. 15. – P. 1333778. DOI: 10.3389/fendo.2024.1333778
- Cox A.J., West N.P., Cripps A.W. Obesity, inflammation, and the gut microbiota // Lancet Diabetes Endocrinol. – 2015. – Vol. 3, № 3. – P. 207–215. DOI: 10.1016/S2213-8587(14)70134-2
- WHO European Regional Obesity Report 2022 [Электронный ресурс]. – Denmark, Copenhagen: WHO, 2022. – 220 p. – URL: https://iris.who.int/server/api/core/bitstreams/e65ae612-3723-4df5-a0e3-... (дата обращения: 11.03.2025).
- The Gut Microbiome Profile in Obesity: A Systematic Review / O. Castaner, A. Goday, Y.-M. Park, S.-H. Lee, F. Magkos, S.-A.T.E. Shiow, H. Schröder // Int. J. Endocrinol. – 2018. – Vol. 2018. – P. 4095789. DOI: 10.1155/2018/4095789
- Абдулазизов Б.Д., Пешеходько Д.И., Некишева А.А. Особенности кишечного микробиома при ожирении: си-тематический обзор // Медицина. Социология. Философия. Прикладные исследования. – 2021. – № 2. – С. 3–7.
- Beta-diversity metrics of the upper digestive tract microbiome are associated with body mass index / S.-W. Lin, N.D. Freedman, J. Shi, M.H. Gail, E. Vogtmann, G. Yu, V. Klepac-Ceraj, B.J. Paster [et al.] // Obesity (Silver Spring). – 2015. – Vol. 23, № 4. – P. 862–869. DOI: 10.1002/oby.21020
- Association between body mass index and Firmicutes/Bacteroidetes ratio in an adult Ukrainian population / A. Koliada, G. Syzenko, V. Moseiko, L. Budovska, K. Puchkov, V. Perederiy, Y. Gavalko, A. Dorofeyev [et al.] // BMC Microbiol. – 2017. – Vol. 17, № 1. – P. 120. DOI: 10.1186/s12866-017-1027-1
- Microbiota and SCFA in lean and overweight healthy subjects / A. Schwiertz, D. Taras, K. Schäfer, S. Beijer, N.A. Bos, C. Donus, P.D. Hardt // Obesity (Silver Spring). – 2010. – Vol. 18, № 1. – P. 190–195. DOI: 10.1038/oby.2009.167
- Comparison of the gut microbial community between obese and lean peoples using 16s gene sequencing in a Japanese population / A. Andoh, A. Nishida, K. Takahashi, O. Inatomi, H. Imaeda, S. Bamba, K. Kito, M. Sugimoto, T. Kobayashi // J. Clin. Biochem. Nutr. – 2016. – Vol. 59, № 1. – P. 65–70. DOI: 10.3164/jcbn.15-152
- Alterations of the gut microbiome associated to methane metabolism in Mexican children with obesity / S.M. Murga-Garrido, Y.C. Orbe-Orihuela, C.E. Díaz-Benítez, A.C. Castañeda-Márquez, F. Cornejo-Granados, A. Ochoa-Leyva, A. Sanchez-Flores, M. Cruz [et al.] // Children (Basel). – 2022. – Vol. 9, № 2. – P. 148. DOI: 10.3390/children9020148
- Energy-balance studies reveal associations between gut microbes, caloric load, and nutrient absorption in humans / R. Jumpertz, D.S. Le, P.J. Turnbaugh, C. Trinidad, C. Bogardus, J.I. Gordon, J. Krakoff // Am. J. Clin. Nutr. – 2011. – Vol. 94, № 1. – P. 58–65. DOI: 10.3945/ajcn.110.010132
- Di Pierro F. Gut Microbiota Parameters Potentially Useful in Clinical Perspective // Microorganisms. – 2021. – Vol. 9, № 11. – P. 2402. DOI: 10.3390/microorganisms9112402
- Targeting gut microbiota in obesity: effects of prebiotics and probiotics / N.M. Delzenne, A.M. Neyrinck, F. Bäckhed, P.D. Cani // Nat. Rev. Endocrinol. – 2011. – Vol. 7, № 11. – P. 639–646. DOI: 10.1038/nrendo.2011.126
- Effects of four Bifidobacteria on obesity in high-fat diet induced rats / Y.-N. Yin, Q.-F. Yu, N. Fu, X.-W. Liu, F.-G. Lu // World J. Gastroenterol: WJG. – 2010. – Vol. 16, № 27. – P. 3394–3401. DOI: 10.3748/wjg.v16.i27.3394
- Anti-obesity effect of Lactobacillus gasseri BNR17 in high-sucrose diet-induced obese mice / J.-H. Kang, S.-I. Yun, M.-H. Park, J.-H. Park, S.-Y. Jeong, H.-O. Park // PLoS One. – 2013. – Vol. 8, № 1. – P. e54617. DOI: 10.1371/journal.pone.0054617
- Bifidobacterial carbohydrate/nucleoside metabolism enhances oxidative phosphorylation in white adipose tissue to protect against diet-induced obesity / G. Kim, Y. Yoon, J.H. Park, J.W. Park, M.-G. Noh, H. Kim, C. Park, H. Kwon [et al.] // Microbiome. – 2022. – Vol. 10, № 1. – P. 188. DOI: 10.1186/s40168-022-01374-0
- Ахмедов В.А., Голоктионова А.А., Исаева А.С. Ожирение и микробиота кишечника // Лечащий врач. – 2019. – № 7. – С. 68–71. DOI: 10.26295/OS.2019.95.67.014
- Effect of Bifidobacterium Intake on Body Weight and Body Fat in Overweight and Obese Adult Subjects: A System-atic Review and Meta-Analysis / N.F. Hamed Riveros, L. García-Corredor, M.A. Martínez-Solarte, A. González-Clavijo // J. Am. Nutr. Assoc. – 2024. – Vol. 43, № 6. – P. 519–531. DOI: 10.1080/27697061.2024.2320192
- Драпкина О.М., Корнеева О.Н. Кишечная микробиота и ожирение. Патогенетические взаимосвязи и пути нормализации кишечной микрофлоры // Терапевтический архив. – 2016. – Т. 88, № 9. – P. 135–142. DOI: 10.17116/terarkh2016889135-142
- Effect of Lactobacillus on body weight and body fat in overweight subjects: a systematic review of randomized con-trolled clinical trials / L. Crovesy, M. Ostrowski, D.M.T.P. Ferreira, E.L. Rosado, M. Soares-Mota // Int. J. Obes. – 2017. – Vol. 41, № 11. – P. 1607–1614. DOI: 10.1038/ijo.2017.161
- Million M., Raoult D. The Role of the Manipulation of the Gut Microbiota in Obesity // Curr. Infect. Dis. Rep. – 2013. – Vol. 15, № 1. – P. 25–30. DOI: 10.1007/s11908‐012‐0301‐5
- Low diversity gut microbiota dysbiosis: drivers, functional implications and recovery / M. Kriss, K.Z. Hazleton, N.M. Nusbacher, C.G. Martin, C.A. Lozupone // Curr. Opin. Microbiol. – 2018. – Vol. 44. – P. 34–40. DOI: 10.1016/j.mib.2018.07.003
- Exercise and associated dietary extremes impact on gut microbial diversity / S.F. Clarke, E.F. Murphy, O. O'Sullivan, A.J. Lucey, M. Humphreys, A. Hogan, P. Hayes, M. O'Reilly [et al.] // Gut. – 2014. – Vol. 63, № 12. – P. 1913–1920. DOI: 10.1136/gutjnl-2013-306541
- Increased Relative Abundance of Ruminoccocus Is Associated With Reduced Cardiovascular Risk in an Obese Popu-lation / A.P. Lakshmanan, S. Al Zaidan, D.K. Bangarusamy, S. Al-Shamari, W. Elhag, A. Terranegra // Front. Nutr. – 2022. – Vol. 9. – P. 849005. DOI: 10.3389/fnut.2022.849005
- Особенности взаимосвязи параметров микробиоты кишечника с клиническими и биохимическими показателями у лиц с ожирением молодого возраста / Т.С. Душина, Л.А. Суплотова, С.М. Кляшев, М.В. Николенко, Е.Ф. Дород-нева // Проблемы эндокринологии. – 2024. – Т. 70, № 4. – С. 84–93. DOI: 10.14341/probl13454
- Microbial dysbiosis-induced obesity: role of gut microbiota in homoeostasis of energy metabolism / E. Amabebe,
F.O. Robert, T. Agbalalah, E.S.F. Orubu // Br. J. Nutr. – 2020. – Vol. 123, № 10. – P. 1127–1137. DOI: 10.1017/S0007114520000380 - Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health / R.K. Singh, H.-W. Chang, D. Yan, K.M. Lee, D. Ucmak, K. Wong, M. Abrouk, B. Farahnik [et al.] // J. Transl. Med. – 2017. – Vol. 15. № 1. – P. 73. DOI: 10.1186/s12967-017-1175-y

fcrisk.ru

