Содержание
Перейти к:
Патофизиологические взаимосвязи метаболического синдрома и микробиоты кишечника
https://doi.org/10.14341/omet13097
Аннотация
В условиях современного мира все глобальнее становится проблема ожирения и метаболического синдрома. Социальные и экологические факторы, играющие роль в развитии этих состояний, еще не до конца изучены, однако уже сейчас накапливаются данные, свидетельствующие о том, что развитию ожирения и метаболического синдрома способствуют неблагоприятные условия раннего периода жизни, например, заболевания матери в периоды беременности и лактации, использование различных химических и лекарственных агентов, низкая масса плода при рождении, неблагоприятные режим и качество питания. Все эти факторы оказывают воздействие на состояние желудочно-кишечного тракта, в частности приводят к дисбалансу кишечной микрофлоры. Накапливаются данные о том, что микробиом кишечника людей с ожирением структурно и функционально отличен от микрофлоры кишечника здорового человека. Выявление прочной корреляционной связи между этими параметрами может открыть перспективы для профилактики метаболического синдрома и всех ассоциированных с ним состояний путем поддержания здоровья кишечной микрофлоры. Целью данной статьи является освещение данных исследований, проводимых на животных и людях, которые подтверждают наличие патофизиологических механизмов влияния кишечной микрофлоры на развитие ожирения и сопутствующего метаболического синдрома, а также поиск возможностей профилактики данных состояний посредством добавления пре- и пробиотиков к пище.
При поддержке: Работа выполнена по инициативе авторов без привлечения финансирования.
Для цитирования:
Климчук А.В., Крицкая Д.В., Ивашкова Е.О., Коновалова П.С., Яцков И.А. Патофизиологические взаимосвязи метаболического синдрома и микробиоты кишечника. Ожирение и метаболизм. 2025;22(3):222-228. https://doi.org/10.14341/omet13097
For citation:
Klimchuk A.V., Kritskaya D.V., Ivashkova E.O., Konovalova P.S., Yatskov I.A. Pathophysiologic interrelationships of metabolic syndrome and gut microbiota. Obesity and metabolism. 2025;22(3):222-228. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/omet13097
Ожирение и метаболический синдром становятся все более глобальной проблемой в условиях современного мира и являются главной неинфекционной эпидемией. По данным ВОЗ, в 2016 г. избыточный вес был выявлен у 39% населения (39% для мужчин и 40% для женщин), ожирение у 13% (11% для мужчин и 15% для женщин). По прогнозам Всемирной федерации по борьбе с ожирением 2023 г., в течение 12 лет количество людей, имеющих избыточный вес или ожирение, составит 51% населения Земли — это более 4 млрд человек. Развитие ожирения — многофакторный патофизиологический процесс, на который оказывают влияние генетические, социальные, различные внутренние и внешние факторы. В связи с этим растет значимость открытия всех патофизиологических механизмов его возникновения, а также причин прогрессирования данного состояния с целью определения методов профилактики и лечения этой категории пациентов.
Микробиота кишечника представляет собой совокупность всех бактерий, архей, грибов, протист и вирусов, населяющих желудочно-кишечный тракт человека. Экосистема кишечника включает в себя более тысячи уникальных штаммов бактерий, численность которых на порядок выше численности клеток человеческого организма. В настоящее время накапливается все больше данных, демонстрирующих их значимую роль в регуляции здоровья [1]. Известно, что кишечная микробиота синтезирует витамины, а также способствует поддержанию гомеостаза пищеварительной и иммунной систем посредством тесных симбиотических связей с организмом хозяина [2]. Есть сведения о том, что микробиом оказывает влияние и на центральную нервную систему (ЦНС), секретируя нейротрансмиттеры, такие как ГАМК и триптофан [1]. Прокариотические организмы, как и другие органы и системы, динамически реагируют на внешние и внутренние физиологические сигналы для поддержания гомеостатического состояния организма.
МИКРОБИОТА КИШЕЧНИКА И ДИЕТА
Общеизвестно, что состав микробиоты кишечника человека варьирует в зависимости от возраста, генетических факторов, массы тела, геологического местонахождения, а также рациона. Согласно исследованиям, до 57% микробного состава кишечника обусловлено особенностями питания, в то время как на генетически опосредованные вариации приходится лишь 12%, а изменения диеты способны приводить к быстрой видимой реструктуризации микрофлоры всего за сутки [3].
Так, в исследованиях на мышах было показано, что диета с высоким содержанием жиров значительно снижает бактериальное разнообразие у мышей, но этот эффект легко обратим при возвращении к нормальному рациону [4]. Эффект был воспроизведен у людей, перешедших с диеты, богатой клетчаткой, на диету с высоким содержанием жиров и сахара [2]. Примечательно, что негативный эффект диеты с высоким содержанием жиров (high-fat diet, далее — HFD) является комплексным, так как при повторных циклах HFD происходит ускоренный набор веса после периода нормально питания [4]. Описано, что подобные изменения в микробиоте могут длиться дольше, чем продолжительность жизни человека и приводить к исчезновению комменсальных штаммов из поколения в поколение [5]. В таких случаях восстановление разнообразия у следующих поколений может достигаться только путем фекальной трансплантации. Однако есть данные, что HFD снижает численность Lactobacillus, Bifidobacterium, Akkermansia, Faecalibaculum и Blautia, обогащая микробиом такими штаммами, как Desulfovibrionaceae, Rikenellaceae RC9 и Mucispirillum. HFD приводил к ожирению у самцов мышей, а повышенное потребление клетчатки в совокупности с HFD способно увеличивать разнообразие кишечной микробиоты, содержание короткоцепочечных жирных кислот (Short-chainfattyacids, далее — SCFAs) и расходования энергии [6].
МИКРОБИТА КИШЕЧНИКА И МАССА ТЕЛА
По данным многочисленных исследований, у пациентов с ожирением повышено количество Bacteroidetes, Рroteobacteria и снижено содержание Actinobacteria, Firmicutes, TM7 (Saccharibacteria), Fusobacteria, а также чаще верифицируются филотипы Tenericutes, Planctomycetes и Lentisphaerae по сравнению с подобными показателями здоровых людей. В микробиоме толстой кишки пациентов с ожирением без сопутствующего метаболического синдрома реже регистрируется филотип Lentisphaerae, наблюдается повышение количества Firmicutes и снижение Bacteroidetes по сравнению с показателями из группы пациентов, страдающих метаболическим синдромом [7].
Первые исследования, продемонстрировавшие связь между микробиомом и ожирением, проводились на стерильных мышах, устойчивых к ожирению, вызываемому диетой, даже в условиях питания с высоким содержанием жиров [3]. Фенотип ожирения передавался животным через фекальную трансплантацию от мышей с генетически детерменированным ожирением, что приводило к значительному приросту массы тела у животных из контрольной группы [9]. Аналогичные результаты были получены при проведении исследований на моно- и дизиготных парах близнецов, дискордантных по ожирению. Микробная инокуляция приводила к прогрессирующему набору жировой массы у обладателей нормального индекса массы тела (ИМТ) после получения микрофлоры от близнеца с избыточным весом или ожирением [10]. Исследования состава микрофлоры с целью определения «штаммов стройности» выявили ассоциативную связь с повышением соотношения бактерий Bacteriodetes:Firmicutes, тогда как у людей с ожирением эта таксономическая пропорция инвертируется [11][12]. В подтверждение этой модели выступают и данные, полученные при мониторинге микробиома пациентов с ожирением в период снижения веса [13][14]. Обнаружена низкая сила корреляционной связи между ожирением и соотношением бактерий Bacteriodetes:Firmicutes в связи с выраженными межличностными различиями и небольшими размерами выборки, что, вероятно, искажало результаты исследований [15].
Хотя таксономический состав микробиома здорового человека доподлинно неизвестен, очевиден факт важности микробного разнообразия для поддержания гомеостаза организма. Так, снижение богатства микробных генов в фекалиях чаще выявляется у людей с избыточной массой тела, ожирением и метаболическим синдромом [16][17]. Эта модель объясняется множеством метаболических ниш, занимаемых определенным бактериальными колониями.
В связи с вышеизложенным, оправданы попытки регуляции состава микрофлоры кишечника в качестве потенциального терапевтического метода в отношении ожирения и метаболического синдрома. Коррекция потребления макронутриентов хозяином с целью изменения микробиоты, связанной с метаболическими нарушениями, можно расценивать как один из способов борьбы с ожирением.
МИКРОБИОТА КИШЕЧНИКА И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС
Основной причиной возникновения ожирения является хронический положительный энергетический баланс. Нарушение регуляции распределения веществ в состоянии постоянного профицита приводит к накоплению жировой ткани, увеличению массы тела и множеству обменных нарушений [18]. Известно, что нарушения баланса кишечной микрофлоры при сопутствующем ожирении отклонены в пользу популяции тех бактерий, которые способны извлекать энергетические ресурсы из пищи в большей степени, что приводит к перераспределению питательных веществ и развитию ожирения [9]. Таким образом, бактериальная ферментация неперевариваемых человеческим организмом углеводов, присутствующих в рационе, способствует чрезмерному образованию SCFAs и прочих липогенных предшественников и способна влиять на энергетический баланс хозяина [19]. Известно, что благодаря извлечению энергии из SCFAs обеспечивается около 10% суточной потребности человека, кроме того, при бактериальной ферментации образуются полезные метаболиты: пропионат — предшественник глюконеогенеза, также ацетат и бутират, которые включаются в обмен жирных кислот и холестерина [20–23].
Дополнительно SCFAs служат сигнальными молекулами, взаимодействующими с рецепторными G-белками тканей и оказывая влияние на метаболизм глюкозы, белков и жирных кислот (Free fatty acid receptors — FFAR). Таким образом, состав пула SCFAs определяет метаболическое состояние хозяина [19].
Кроме того, сигнальная активность SCFAs влияет на активность желудочно-кишечного тракта и внутренних органов, считается ключевым звеном в регуляции взаимосвязи кишечника и центральной нервной системы [24]. Многие исследования на животных и людях подтверждают связь между повышенным уровнем SCFAs в слепой кишке и фекалиях и склонностью к ожирению, что объясняется более высокой скоростью ферментации углеводов и извлечения из них энергетических ресурсов [25–28]. Однако метаболические эффекты SCFAs плейотропны: увеличивая время транзита пищи по толстой кишке, наряду с извлечением дополнительной энергии путем усиленной бактериальной ферментации повышается абсорбция важных микроэлементов из пищи [29].
МИКРОБИОТА КИШЕЧНИКА И АППЕТИТ
Известно, что передача сигналов SCFAs через FFAR 2 и 3 типа стимулирует секрецию глюкагоноподобного пептида 1 (ГПП-1) клетками кишечника, который повышает секрецию инсулина, снижает секрецию глюкагона и подавляет аппетит [30][31]. Исследования на мышах показывают, что SFCAs усиливает выработку в кишечнике анорексогенного пептида YY и лептина, которые в гипоталамусе также влияют на аппетит и чувство сытости [29][32–35]. Наряду с энтероэндокринными свойствами метаболиты SCFAs проявляют и нейроактивность и способны напрямую влиять на аппетит. Так, ацетат может проходить через гематоэнцефалический барьер и усиливать гипоталамическую габанергическую нейротрансмиссию, также подавляя аппетит и снижая объем потребления продуктов с высоким содержанием жиров [36–38]. Дополнительно к снижению потребления пищи активируются различные терморегуляторные гены, что приводит к усилению митохондриальной активности, экспрессии разобщающего белка 2-го типа с повышением соотношения АМФ к АТФ, что стимулирует окислительные процессы в печени и жировой ткани через альфа2 5’-АМФ-активируемуюпротеинкиназу, и приводит к «потемнению» жировой ткани с активацией окисления липидов, подавляя накопление жира в организме и липидов в печени за счет регуляции генов PPAR alpha и белков, связанных с окислением жирных кислот [39–42]. Эти эффекты были исследованы на людях и продемонстрировали, что введение в толстую кишку смесей SCFAs, содержащих ацетат, пропионат и бутират, увеличивает окисление липидов и расход энергии в состоянии покоя у исследуемых с ожирением, что может приводить к долгосрочным преимуществам в вопросе контроля веса [43].
МИКРОБИОТА КИШЕЧНИКА И СИСТЕМНОЕ ВОСПАЛЕНИЕ
Наряду с обменными нарушениями при метаболическом синдроме состояние хронического системного воспаления, а уровни С-реактивного белка (СРБ) и провоспалительных цитокинов тесно связаны с развитием ожирения и повышение сердечно-сосудистых рисков, неалкогольной жировой болезни печени и сахарного диабета 2 типа (СД2) [44–46]. Недавно была выявлена связь между системным воспалением на фоне ожирения и развитием инсулинорезистентности [47][48]. Хотя эти причинно-следственные связи до конца не изучены, имеются данные о том, что изменения микробиоты кишечника могут влиять на передачу иммунных сигналов в контексте метаболического синдрома [49][50].
Микроорганизмы кишечника занимают внешнюю поверхность слизистого слоя кишечного эпителия, где они взаимодействуют с пищевыми компонентами, в то время как внутренний слизистый слой эпителия кишечника является преградой для их воздействия на эпителиальные клетки и попадания патогенов в системный кровоток. Некоторые бактерии также выполняют защитную функцию и препятствуют инвазии экзогенных агентов и микроорганизмов, способных нанести вред хозяину [51]. Многие комменсальные кишечные бактерии стабилизируют слизистую оболочку и способствуют обмену муцина, стимулируют выработку эндоканнабиноидов, способных уменьшать воспалительные реакции [49][50][52]. Также некоторые из бактерий способны усиливать синтез белков в соединительной ткани, что улучшает барьерную функцию слизистой оболочки [53][54]. Микробиом кишечника обеспечивает клетки эпителия энергией и строительными материалами, что стимулирует их рост и пролиферацию, усиливает секрецию слизи и нормализует проницаемость кишечной стенки, а это снижает системное воспаление и иммунореактивность [55–57].
При ожирении нарушается барьерная функция кишечника из-за наличия дисбиоза, развивается метаболическая эндотоксинемия [58]. Повышенная абсорбция бактериальных липополисахаридов (ЛПС), экспрессируемых на поверхности грамотрицательных штаммов, изменение проницаемости кишечной стенки и транслокация кишечных эндотоксинов в системный кровоток инициируют многочисленные провоспалительные пути, которые приводят к органическим изменениям в тканях и органах, сопряженных с метаболическим синдромом [59]. ЛПС клеточной стенки грамотрицательных микроорганизмов стимулирует toll-подобные рецепторы слизистых и периферических тканей и запускает каскад провоспалительных реакций [60][61]. Выделяется фенотип ожирения с повышенным уровнем ЛПС в плазме, при котором развивается метаболическая эндотоксинемия [60][61][62]. В сравнительном исследовании было выявлено, что уровни циркулирующих эндотоксинов на 20% выше у людей с ожирением и на 125% — у больных СД2 в сравнении со здоровыми людьми [63]. Впервые связь метаболической эндотоксинемии и ожирения была изучена на грызунах: было обнаружено, что уровень ЛПС в плазме повышается при употреблении пищи с высоким содержанием жиров, что в дальнейшем приводит к метаболической дисрегуляции, а именно к гипергликемии и инсулинорезистентности [64]. Особый интерес представляет то, что этот эффект достигался при искусственном подкожном введении ЛПС в плазму животных без увеличения потребления ими жиров с пищей, что свидетельствует о том, что провоспалительное состояние само по себе способствует нарушению обменных процессов и развитию ожирения. Потенциально восстановление баланса между резидентными микроорганизмами и врожденным иммунитетом слизистой оболочки способно ослабить системные эффекты и разорвать порочный круг метаболического синдрома.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕБИОТИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ
В настоящий момент диетические рекомендации могут сводиться к увеличению потребления пре- и пробиотиков с пищей. Например, при введении пребиотической смеси ксиоолигосахарида и инулина уменьшаются провоспалительные эффекты диеты с высоким содержанием жиров, а именно снижается концентрация ЛПС в плазме и ЛПС-зависимая экспрессия ИЛ-1b [65]. У женщин с ожирением, получавших пребиотики, содержащие инулин/олигофруктозу, отмечалось увеличение популяций Bifidobacteriumи Faecalibacterium, что коррелировало со снижением концентрации ЛПС в плазме и уменьшением процентного содержания жировой ткани [66]. Возможно, вызываемая пребиотиками пролиферация комменсальных штаммов положительно влияет на структуру слизистой оболочки кишечника, что приводит к улучшению барьерной функции, и, как следствие, снижению транслокации эндотоксинов, а также ослаблению активации TLR [67]. Также этот пребиотический эффект может быть дополнительно увеличен за счет усиления синтеза глюкагоноподобного пептида 2 типа, усиливающего барьерную функцию кишечника за счет активации синтеза белков в эпителии [68]. В исследованиях на животных выявлено, что увеличение потребления пребиотиков способствует энтероэндокринной дифференцировке L-клеток кишечника и повышает уровни анорексигенных пептидов PYY иГПП-1 [33][68][69]. Добавление пребиотиков (фруктанов — 16 г/сут) увеличивает уровни PYY/GLP1 в плазме и уменьшает чувство голода, а потребление инулина в дозе 21 г/сут приводит к увеличению концентрации PYY в плазме, подавлению выработки грелина и, как следствие, снижению потребления пищи с уменьшением жировой массы [70][71]. Исследование физиологической активности сложных эфиров инулина-пропионата показало, что прием пребиотических добавок в дозе 20 г/день вызывал заметное улучшение чувствительности к инсулину и снижение концентрации маркеров системного воспаления в сравнении с контрольной группой, получавшей целлюлозу [72]. Эффект был связан с повышенными концентрациями пропионата в стуле, что указывает на важность SCFAs в инсулин-сенсибилизации пребиотиков [73]. Предлагалось множество механизмов действия пребиотиков на уровень гликемии, например, опосредованный адипонектиновый клиренс свободных жирных кислот из плазмы или системные эффекты SCFAs, усиливающие метаболизм глюкозы и снижающие уровень свободных жирных кислот [74–77]. Но даже в отсутствие четкого понимания биохимических процессов пребиотики уже доказали свою эффективность в коррекции обменных нарушений при ожирении и метаболическом синдроме.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, связь между составом кишечной микрофлоры и развитием таких состояний, как избыточный вес, ожирение и сопутствующий им метаболический синдром, не вызывает сомнений. Множество исследований в данной области уже открыли некоторые из патофизиологических механизмов, однако многие из них еще предстоит изучить. На данном этапе существуют возможности для коррекции и профилактики развития и прогрессирования метаболических нарушений путем воздействия на микробиом кишечника посредством коррекции питания.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Источники финансирования. Работа выполнена по инициативе авторов без привлечения финансирования.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.
Участие авторов. Климчук А.В. — определение концепции статьи, анализ данных, написание статьи; Яцков И.А. — анализ данных, внесение в рукопись существенной (важной) правки с целью повышения научной ценности статьи; Ивашкова Е.О. — анализ данных, написание статьи; Коновалова П.С. — анализ данных, написание статьи; Крицкая Д.В. — анализ данных, написание статьи. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.
Список литературы
1. Dinan TG, Cryan JF. Brain–gut–microbiota axis—Mood, metabolism and behaviour. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2017;14:69–70. doi: https://doi.org/10.1111/spc3.12309
2. Bäckhed F, Ley RE, Sonnenburg JL, et al. Host-Bacterial Mutualism in the Human Intestine. Science. 2005;307:1915. doi: https://doi.org/10.1126/science.1104816
3. Bäckhed F, Ding H, Wang T, et al. The gutmicrobiota as an environmental factor that regulates fat storage. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004;101:15718. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.0407076101
4. Белоглазов В.А., Яцков И.А., Кумельский Е.Д., Половинкина В.В. Метаболическая эндотоксинемия: возможные причины и последствия // Ожирение и метаболизм. — 2021. — Т.18. — №3 — С.320-326. doi: https://doi.org/10.14341/omet12750
5. Thaiss CA, Itav S, Rothschild D, et al. Persistent microbiome alterations modulate the rate of post-dieting weight regain. Nature. 2016;540:544–551. doi: https://doi.org/10.1038/nature20796
6. Sonnenburg ED, Smits SA, Tikhonov M, et al. Diet-induced extinctions in the gut microbiota compound over generations. Nature. 2016;529:212–215. doi: https://doi.org/10.1038/nature16504
7. Lecerf J-M, Dépeint F, Clerc E, et al. Xylo-oligosaccharide (XOS) in combination with inulin modulates both the intestinal environment and immune status in healthy subjects, while XOS alone only shows prebiotic properties. Br. J. Nutr. 2012;108:1847–1858. doi: https://doi.org/10.1017/S0007114511007252
8. Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, et al. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature. 2006;444:1027–1031. doi: https://doi.org/10.1038/nature05414
9. Ridaura VK, Faith JJ, Rey FE, et al. Gut microbiota from twins discordant for obesity modulate metabolism in mice. Science (80- ). 2013. doi: https://doi.org/10.1126/science.1241214
10. Ley RE, Turnbaugh PJ, Klein S, Gordon JI. Human gut microbes associated with obesity. Nature. 2006;444:1022–1023. doi: https://doi.org/10.1038/4441022a
11. Ley RE, Bäckhed F, Turnbaugh P, et al. Obesity alters gut microbialecology. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005;102:11070. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.0504978102
12. Nadal I, Santacruz A, Marcos A, et al. Shifts in clostridia, bacteroides and immunoglobulin-coating fecalbacteria associated with weight loss in obese adolescents. Int. J. Obes. 2009;33:758–767. doi: https://doi.org/10.1038/ijo.2008.260
13. Remely M, Tesar I, Hippe B, et al. Gut microbiota composition correlateswith changes in body fat content due to weight loss. Benef. Microbes. 2015;6:431–439. doi: https://doi.org/10.3920/BM2014.0104
14. Sze MA, Schloss PD. Looking for a Signal in the Noise: Revisiting Obesity and the Microbiome. MBio. 2016;7:e01018-16. doi: https://doi.org/10.1128/mbio.01018-16
15. Le Chatelier E, Nielsen T, Qin J, et al. Richness of human gut microbiome correlates with metabolic markers. Nature. 2013;500:541–546. doi: https://doi.org/10.1038/nature12506
16. Turnbaugh PJ, Hamady M, Yatsunenko T, et al. A core gut microbiome in obese and lean twins. Nature. 2009;457:480–484. doi: https://doi.org/10.1038/nature07540
17. Canfora EE, Meex RCR, Venema K, Blaak EE. Gut microbial metabolites in obesity, NAFLD and T2DM. Nat. Rev. Endocrinol. 2019;15:261–273. doi: https://doi.org/10.1038/s41574-019-0156-z
18. Nehra V, Allen JM, Mailing LJ, et al. Gut Microbiota: Modulation of Host Physiology in Obesity. Physiology. 2016.31:327–335. doi: https://doi.org/10.1152/physiol.00005.2016
19. Roediger WEW. Utilization of Nutrients by Isolated Epithelial Cells of the Rat Colon. Gastroenterology. 1982;83:424–429
20. Bergman EN. Energy contributions of volatile fatty acids from the gastrointestinal tract in various species. Physiol. Rev. 1990;70:567–590. doi: https://doi.org/10.1152/physrev.1990.70.2.567
21. Den Besten G, Lange K, Havinga R, et al. Gut-derived short-chain fatty acids are vividly assimilated into hostcarbohydrates and lipids. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2013; 305:G900–G910. doi: https://doi.org/10.1152/ajpgi.00265.2013
22. Høverstad T, Midtvedt T. Short-Chain Fatty Acids in Germfree Mice and Rats. J. Nutr. 1986;116:1772–1776. doi: https://doi.org/10.1093/jn/116.9.1772
23. Agustí A, García-Pardo MP, López-Almela I, et al. Interplay Between the Gut-Brain Axis, Obesity and Cognitive Function. Front. Neurosci. 2018;12:155. doi: https://doi.org/10.3389/fnins.2018.00155
24. Fernandes J, Su W, Rahat-Rozenbloom S, et al. Adiposity, gut microbiota andfaecal short chain fatty acids are linked in adult humans. Nutr. Diabetes. 2014;4:e121. doi: https://doi.org/10.1038/nutd.2014.23
25. Schwiertz A, Taras D, Schäfer K, et al. Microbiota and SCFA in Lean and Overweight Healthy Subjects. Obesity. 2010;18:190–195. doi: https://doi.org/10.1038/oby.2009.167
26. Gogineni V, Morrow L, Malesker M, Gregory P. Probiotics: History and Evolution. J. Anc. Dis. Prev. Remedies. 2013;1:1–7. doi: https://doi.org/10.3920/BM2014.0103
27. Belobrajdi DP, King RA, Christophersen CT, Bird AR. Dietary resistant starch dose-dependently reduces adiposity in obesityprone and obesity-resistant male rats. Nutr. Metab. 2012;9:93. doi: https://doi.org/10.1186/1743-7075-9-93
28. Samuel BS, Shaito A, Motoike T, et al. Effects of the gut microbiota on host adiposity are modulated by the short-chain fatty-acid binding G protein-coupled receptor, Gpr41. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008;105:16767. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.0808567105
29. De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Goncalves D, et al. Microbiota-Generated Metabolites Promote Metabolic Benefits via Gut-Brain Neural Circuits. Cell. 2014;156:84–96. doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.12.016
30. Tolhurst G, Heffron H, Lam YS, et al. Short-Chain Fatty Acids Stimulate Glucagon-Like Peptide-1 Secretion via the G-Protein–Coupled Receptor FFAR2. Diabetes. 2012;61:364. doi: https://doi.org/10.2337/db11-1019
31. Zaibi MS, Stocker CJ, O’Dowd J, et al. Roles of GPR41 and GPR43 in leptin secretory responses of murine adipocytes to short chainfatty acids. FEBS Lett. 2010;584:2381–2386. doi: https://doi.org/10.1016/j.febslet.2010.04.027
32. Forbes S, Stafford S, Coope G, et al. Selective FFA2 Agonism Appears to Act via Intestinal PYY to Reduce Transit and Food Intake but Does Not Improve Glucose Tolerance in Mouse Models. Diabetes. 2015;64:3763. doi: https://doi.org/10.2337/db15-0481
33. Zhou J, Martin RJ, Tulley RT, et al. Dietary resistant starch upregulates total GLP-1 and PYY in a sustained daylongmanner through fermentation in rodents. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2008;295:E1160–E1166. doi: https://doi.org/10.1152/ajpendo.90637.2008
34. Chambers ES, Viardot A, Psichas A, et al. Effects of targeted delivery of propionate to the human colonon appetite regulation, body weight maintenance and adiposity in overweight adults. Gut. 2015;64:1744. doi: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2014-307913
35. Frost G, Sleeth ML, Sahuri-Arisoylu M, et al. The short-chain fatty acid acetate reduces appetite via a central homeostatic mechanism. Nat. Commun. 2014;5:3611. doi: https://doi.org/10.1038/ncomms4611
36. Li Z, Yi C-X, Katiraei S, et al. Butyrate reduces appetite and activates brown adipose tissue via the gut-brain neural circuit. Gut. 2018;67:1269. doi: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2017-314050
37. Goswami C, Iwasaki Y, Yada T. Short-chain fatty acids suppress food intake by activating vagal afferent neurons. J. Nutr. Biochem. 2018;57:130–135. doi: https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2018.03.009
38. Gao Z, Yin J, Zhang J, et al. Butyrate Improves Insulin Sensitivity and Increases Energy Expenditure in Mice. Diabetes. 2009;58:1509. doi: https://doi.org/10.2337/db08-1637
39. Sahuri-Arisoylu M, Brody LP, Parkinson JR, et al. Reprogramming of hepatic fat accumulation and ‘browning’ of adipose tissue by theshort-chain fatty acid acetate. Int. J. Obes. 2016;40:955–963. doi: https://doi.org/10.1038/ijo.2016.23
40. Kondo T, Kishi M, Fushimi T, Kaga T. Acetic Acid Upregulates the Expression of Genes for Fatty Acid Oxidation Enzymes in Liver To Suppress Body Fat Accumulation. J. Agric. Food Chem. 2009;57:5982–5986. doi: https://doi.org/10.1021/jf900470c
41. Den Besten G, Bleeker A, Gerding A, et al. Short-Chain Fatty Acids Protect Against High-Fat Diet–Induced Obesity via a PPARγ-Dependent Switch From Lipogenesis to Fat Oxidation. Diabetes.2015;64:2398. doi: https://doi.org/10.1194/jlr.R036012
42. Canfora EE, van der Beek CM, Jocken JWE, et al. Colonic infusions of short-chain fatty acid mixtures promote energymetabolism in overweight/obese men: A randomized crossover trial. Sci. Rep. 2017;7:2360. doi: https://doi.org/10.1038/s41598-017-02546-x
43. Chambers ES, Byrne CS, Aspey K, et al. Acute oral sodium propionate supplementation raises resting energy expenditure and lipid oxidation in fasted humans. Diabetes Obes. Metab. 2018;20:1034–1039. doi: https://doi.org/10.1111/dom.13159
44. Choi J, Joseph L, Pilote L. Obesity and C-reactive protein in various populations: A systematic review and meta-analysis. Obes. Rev. 2013;14:232–244. doi: https://doi.org/10.1111/obr.12003
45. Bahceci M, Gokalp D, Bahceci S, et al. The correlation between adiposity and adiponectin, tumor necrosis factor α, interleukin-6 and high sensitivity C-reactive protein levels. Is adipocyte size associated with inflammation in adults? J. Endocrinol. Investig. 2007;30:210–214. doi: https://doi.org/10.1007/BF03347427
46. Hotamisligil GS. Inflammation and metabolic disorders. Nature. 2006;444:860–867. doi: https://doi.org/10.1038/nature05485
47. Yuan M, Konstantopoulos N, Lee J, et al. Reversal of Obesity and Diet-Induced Insulin Resistance with Salicylates or Targeted Disruption of Ikkβ. Science. 2001;293:1673. doi: https://doi.org/10.1126/science.1061620
48. Osborn O, Olefsky JM. The cellular and signaling networks linking the immune system and metabolism in disease. Nat. Med. 2012;18:363–374. doi: https://doi.org/10.1038/nm.2627
49. Ukena SN, Singh A, Dringenberg U, et al. Probiotic Escherichia coli Nissle 1917 inhibits leaky gut by enhancing mucosal integrity. PLoS ONE. 2007;2:e1308. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0001308
50. Cani PD, Amar J, Iglesias MA, et al. Metabolic Endotoxemia Initiates Obesity and Insulin Resistance. Diabetes. 2007;56:1761. doi: https://doi.org/10.2337/db06-1491
51. Guarner F, Malagelada J-R. Gut flora in health and disease. Lancet. 2003;361:512–519. doi: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(03)12489-0
52. Everard A, Belzer C, Geurts L, et al. Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls dietinduced obesity. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013;110:9066–9071. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1219451110
53. Ewaschuk JB, Diaz H, Meddings L, et al. Secreted bioactive factors from Bifidobacterium infantis enhance epithelial cell barrier function. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2008;295:G1025–G1034. doi: https://doi.org/10.1152/ajpgi.90227.2008
54. Shen TY, Qin HL, Gao ZG, et al. Influences of enteral nutrition combined with probiotics on gut microflora and barrier function of rats with abdominal infection. World J. Gastroenterol. 2006;12:4352. doi: https://doi.org/10.3748/wjg.v12.i27.4352
55. Hamer HM, Jonkers D, Venema K, et al. Review article: The role of butyrate on colonic function. Aliment. Pharmacol. Ther. 2008;27:104–119. doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-2036.2007.03562.x
56. Topping DL, Clifton PM. Short-Chain Fatty Acids and Human Colonic Function: Roles of Resistant Starch and Nonstarch Polysaccharides. Physiol. Rev. 2001;81:1031–1064. doi: https://doi.org/10.1152/physrev.2001.81.3.1031
57. Vinolo MA, Rodrigues HG, Nachbar RT, Curi R. Regulation of inflammation by short chain fatty acids. Nutrients. 2011;3:858–876. doi: https://doi.org/10.3390/nu3100858
58. Khan MJ, Gerasimidis K, Edwards CA, Shaikh MG. Role of Gut Microbiota in the Aetiology of Obesity:Proposed Mechanisms and Review of the Literature. J. Obes. 2016; 2016:7353642. doi: https://doi.org/10.1155/2016/7353642
59. Cani PD, Bibiloni R, Knauf C, et al. Changes in Gut Microbiota Control Metabolic Endotoxemia-Induced Inflammation in High-Fat Diet– Induced Obesity and Diabetes in Mice. Diabetes. 2008;57:1470. doi: https://doi.org/10.2337/db07-1403
60. Creely SJ, McTernan PG, Kusminski CM, et al. Lipopolysaccharide activates an innate immune system response in human adipose tissue in obesity and type 2 diabetes. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2007;292:E740–E747. doi: https://doi.org/10.1152/ajpendo.00302.2006
61. Pearson J, Brownlee I. The Interaction of Large Bowel Microflora with the Colonic Mucus Barrier. Int. J.Inflamm. 2010;2010:321426. doi: https://doi.org/10.4061/2010/321426
62. Clemente-Postigo M, Oliva-Olivera W, Coin-Aragüez L, et al. Metabolic endotoxemia promotes adipose dysfunction and inflammation in human obesity. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2018;316:E319–E332. doi: https://doi.org/10.1152/ajpendo.00277.2018
63. Harte AL, Varma MC, Tripathi G, et al. High fat intake leads to acute postprandial exposure to circulating endotoxin in type 2 diabetic subjects. Diabetes Care. 2012;35:375–382. doi: https://doi.org/10.2337/dc11-1593
64. Botao W, Qingmin K, Xiu L, et al. A High-Fat Diet Increases Gut Microbiota Biodiversity and Energy Expenditure Due to Nutrient Difference. Nutrients. 2020;20:12. doi: https://doi.org/10.3390/nu12103197
65. Гапонов А.М., Волкова Н.И., Ганенко Л.А., и др. Особенности микробиома толстой кишки у пациентов с ожирением при его различных фенотипах. // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. — 2021. — Т.98. — №2 — С.144-155. doi: https://doi.org/10.36233/0372-9311-66
66. Dewulf EM, Cani PD, Claus SP, et al. Insight into the prebiotic concept: Lessons from an exploratory, double blind intervention study with inulin-type fructans in obese women. Gut. 2013;62:1112. doi: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2012-303304
67. Peterson CT, Sharma V, Elmén L, Peterson SN. Immune homeostasis, dysbiosis and the rapeutic modulation of the gut microbiota. Clin. Exp. Immunol. 2015;179:363–377. doi: https://doi.org/10.1111/cei.12474
68. Cani PD, Possemiers S, Van de Wiele T, et al. Changes in gut microbiota control inflammation in obese mice through a mechanism involving GLP-2- driven improvement of gut permeability. Gut. 2009;58:1091. doi: https://doi.org/10.1136/gut.2008.165886
69. Posovszky C, Wabitsch M. Regulation of Appetite, Satiation, and Body Weight by Enteroendocrine Cells. Part 2: Therapeutic Potential of Enteroendocrine Cells in the Treatment of Obesity. Horm. Res. Paediatr. 2015;83:11–18. doi: https://doi.org/10.1159/000369555
70. Cani PD, Hoste S, Guiot Y, Delzenne NM. Dietary nondigestible carbohydrates promote L-cell differentiation in the proximal colon of rats. Br. J. Nutr. 2007;98:32–37. doi: https://doi.org/10.1017/S0007114507691648
71. Cani PD, Lecourt E, Dewulf EM, et al. Gut microbiota fermentation of prebiotics increases satietogenic and incretin gut peptide production with consequences for appetite sensation and glucose response after a meal. Am. J. Clin. Nutr. 2009;90:1236–1243. doi: https://doi.org/10.3945/ajcn.2009.28095
72. Parnell JA, Reimer RA. Weight loss during oligofructose supplementation is associated with decreased ghrelin and increased peptide YY in overweight and obese adults. Am. J. Clin. Nutr. 2009;89:1751–1759. doi: https://doi.org/10.3945/ajcn.2009.27465
73. Chambers ES, Byrne CS, Morrison DJ, et al. Dietary supplementation with inulin-propionate ester or inulin improves insulin sensitivity in adults with overweight and obesity with distinct effects on the gut microbiota, plasma metabolome and systemic inflammatory responses: A randomised cross-over trial. Gut. 2019;68:1430. doi: https://doi.org/10.1136/gutjnl-2019-318424
74. Tschritter O, Fritsche A, Thamer C, et al. Plasma Adiponectin Concentrations Predict Insulin Sensitivity of Both Glucose and Lipid Metabolism. Diabetes. 2003;52:239. doi: https://doi.org/10.2337/diabetes.52.2.239
75. Alligier M, Dewulf EM, Salazar N, et al. Positive interaction between prebiotics and thiazolidinedione treatment on adiposity in diet-induced obese mice. Obesity. 2014;22:1653–1661. doi: https://doi.org/10.1002/oby.20733
76. Thorburn A, Muir J, Proietto J. Carbohydrate fermentation decreases hepatic glucose output in healthy subjects. Metabolism. 1993;42:780–785. doi: https://doi.org/10.1016/0026-0495(93)90249-N
77. Berggren AM, Nyman EMGL, Lundquist I, Björck IME. Influence of orally and rectally administered propionate on cholesterol and glucose metabolism in obese rats. Br. J. Nutr. 1996;76: 287–294. doi: https://doi.org/10.1079/BJN19960032
Об авторах
А. В. Климчук
Ордена Трудового Красного Знамени Медицинский Институт имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского»
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Климчук Анастасия Васильевна, к.м.н., доцент кафедры внутренней медицины №2
Симферополь
Конфликт интересов:
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи
Д. В. Крицкая
Ордена Трудового Красного Знамени Медицинский Институт имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского»
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Крицкая Дарья Владимировна, студентка кафедры внутренней медицины №2
Scopus Author ID: 1233361
Симферополь
Конфликт интересов:
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи
Е. О. Ивашкова
Ордена Трудового Красного Знамени Медицинский Институт имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского»
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Ивашкова Екатерина Олеговна, студентка кафедры внутренней медицины №2
Симферополь
Конфликт интересов:
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи
П. С. Коновалова
ФГБУ «ГНЦ РФ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна»
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Коновалова Полина Сергеевна, ординатор кафедры терапии
Москва
Конфликт интересов:
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи
И. А. Яцков
Ордена Трудового Красного Знамени Медицинский Институт имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского»
Россия
Конфликт интересов:
Россия
Яцков Игорь Анатольевич, к.м.н., доцент кафедры внутренней медицины №2
Scopus Author ID: 57218873902
295051, Симферополь, бульвар Ленина 5/7
Конфликт интересов:
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи
Дополнительные файлы
Рецензия
Для цитирования:
Климчук А.В., Крицкая Д.В., Ивашкова Е.О., Коновалова П.С., Яцков И.А. Патофизиологические взаимосвязи метаболического синдрома и микробиоты кишечника. Ожирение и метаболизм. 2025;22(3):222-228. https://doi.org/10.14341/omet13097
For citation:
Klimchuk A.V., Kritskaya D.V., Ivashkova E.O., Konovalova P.S., Yatskov I.A. Pathophysiologic interrelationships of metabolic syndrome and gut microbiota. Obesity and metabolism. 2025;22(3):222-228. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/omet13097
Просмотров:
327
JATS XML
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0).
Послать статью по эл. почте 
