Lehetséges-e a propionát emberi vastagbélbe juttatásának növelése a túlsúlyos vagy elhízott egyéneknél a glükóz homeosztázis javításának?

A vastagbél-propionátot javasolták az elhízással kapcsolatos anyagcserezavarok javításának potenciális célpontjaként. Új kutatások alapján a vastagbél-propionát leadása új megoldás lehet az anyagcsere és a gyulladás javítására túlsúlyos vagy elhízott személyeknél.

A bél mikrobiotájából származó gének sokféle metabolikus tevékenységet kódolnak, amelyek lehetővé teszik a kommenzális mikrobák számára, hogy az élelmi rostokat és a prebiotikumokat rövid láncú zsírsavakat (SCFA) tartalmazó metabolitokká fermentálják. Ezek közül a propionát kimutatta, hogy kiváltja a bélpeptidek szekrécióját, amelyek részt vesznek az étvágy és a glükóz metabolizmusának szabályozásában és a gyulladás csökkentésében. Bár a vastagbélpropionát potenciális célpont az elhízással járó anyagcserezavarok enyhítésében, hatásmechanizmusait nem sikerült tisztázni.

Egy új tanulmány, amelyet Gary Frost professzor vezetett a londoni Imperial College-ból (Egyesült Királyság), azt találta az inulin erjedése a vastagbélben hozzájárulhat a túlsúlyos és elhízott betegek glükózanyagcseréjére és gyulladására gyakorolt jótékony hatásokhoz.

Ennek a kutatásnak egy korábbi, randomizált, kontrollált, 24 hetes vizsgálat gyökerei voltak Chambers és munkatársai vezetésével, amely a propionát orális inulin-propionát-észter (IPE) útján történő átadását célozta a vastagbélbe, szemben a kontroll inulinnal. Ez javított glükóz homeosztázishoz és csökkent testsúlygyarapodáshoz vezet a túlsúlyos felnőtteknél.

Mindazonáltal, amint Patrice Cani, aki nem vesz részt a vizsgálatban, egy kommentárban megjegyzi: „ebben az alapvető tanulmányban az egyik legfontosabb figyelmeztetés az volt, hogy nem volt bizonyíték arra, hogy a megfigyelt hatások maga az inulin jelenléte volt az IPE-n vagy a propionát bejuttatása a vastagbélbe. ”

A mögöttes mechanizmusok szétválasztása érdekében a szerzők egy randomizált keresztirányú kialakítású tanulmányban összehasonlították az étrend-kiegészítést 20 g/nap IPE-vel az inulinnal (pozitív kontroll) és az alacsony fermentálhatóságú rostos cellulózzal (negatív kontroll) összehasonlítva. 12 túlsúlyos vagy elhízott felnőtt. 42 napos időszak után mértük a bél mikrobiotájára, a plazma metabolomára és a gyulladásra gyakorolt beavatkozási hatásokat.

Mind az IPE, mind az inulin a glükóz homeosztázis paramétereinek hasonló javulásához vezetett- beleértve a homeosztatikus modell értékelését a 2-inzulinrezisztencia, az inzulinérzékenységi index, a zsírszöveti inzulinrezisztencia és az éhomi inzulin -hogy magasabb volt a cellulóznál. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az inulin fermentáció elegendő a glükóz homeosztázis javításához, és a propionát célzott leadása az emberi vastagbélbe nem elengedhetetlen.

Ezen túlmenően, az alacsony fermentálhatóságú rostos cellulózhoz képest, az IPE és az inulinpótlás miatt szekunder glükóz homeosztázisban megfigyelt javulások nem függtek össze a testsúly, az étkezés, a fizikai aktivitás vagy a gyomor-bélrendszeri mellékhatások különbségeivel.

Ezzel szemben az IPE és az inulin különböző hatásokat eredményezett a bél mikrobiota összetételére és az immunparaméterekre.

A bél mikrobaközösségében bekövetkezett változásokat mind az osztály szintjén (megnövekedett Actinobacteriumok és csökkent Clostridia), mind a rendelési szintekben (csökkent Clostridiales) másodlagosnak találták az inulinpótlás szempontjából, összehasonlítva a cellulózzal. Ezzel szemben az IPE-kiegészítés faji szinten csak a bél mikrobiota összetételének változását okozta a cellulózhoz képest.

Az IPE-vel történő kiegészítést a keringő pro-gyulladásos interleukin (IL) -8 csökkenése kísérte. Ezeket a megállapításokat in vitro is megerősítették, mivel a propionát csökkentette az IL-8 szekrécióját az egészséges emberből izolált perifériás vér mononukleáris sejtjeivel. ezen kívül, a kutatók kismértékű, de jelentős növekedést tapasztaltak az immunglobulin G szintben az IPE-ben részesülő résztvevőkben a cellulózhoz viszonyítva. Másrészt az inulin nem volt hatással a vizsgált gyulladásos paraméterekre.

Eközben az éhomi inzulin 42 napos IPE, inulin és cellulóz pótlása különböző metabolitokkal járt együtt, beleértve a plazma N-acetil-glikoproteineket, glutamint, tirozint és glicint.

Ezek az eredmények összességében azt mutatják, hogy a rostok és metabolitjaik fermentációja hozzájárulhat a gazda inzulinérzékenységének javításához. Egy korábbi kicsi klinikai vizsgálattal egyetértésben, amely cukorbetegségben szenvedő betegeknél a bél mikrobiotáját az étkezési rostok komplex keverékével manipulálta, összességében ezek az eredmények alátámasztják az anyagcsere-betegségek javítása érdekében bevitt erjedhető élelmi rostok mennyiségének növelését.