Obezitatea este asociată cu rezistența la insulină.

intestinală

Microbiota intestinală a pacienților cu rezistență la insulină diferă de cea a controalelor sănătoase și s-a sugerat că o microbiota modificată face parte din etiologia bolii.

Pacienții cu sindrom Prader-Willi sunt obezi morbid, dar relativ protejați împotriva rezistenței la insulină.

Care sunt noile descoperiri?

Microbiota fecală a pacienților cu sindrom Prader-Willi diferă de cea a subiecților obezi care se potrivește cu indicele de masă al grăsimii corporale și nu este diferită de cea a subiecților non-obezi.

Microbiota fecală a pacienților cu sindrom Prader-Willi este legată de markerii sensibilității la insulină.

Transplantul microbiotei fecale de la pacienții cu sindrom Prader-Willi la șoareci fără germeni transmite sensibilitatea la insulină a donatorului.

Cum ar putea avea impact asupra practicii clinice în viitorul previzibil?

Studiul susține ipoteza că disbioza poate agrava toleranța la insulină și că microbiota intestinală poate fi o țintă adecvată pentru terapie.

Taxonii microbieni legați de producția de butirat și metabolismul mucusului intestinal sunt identificați ca mediatori putativi ai reglării metabolice.

Introducere

Obezitatea este o boală eterogenă asociată cu un risc crescut de perturbații metabolice, cum ar fi rezistența la insulină, diabetul și tulburările cardiovasculare. Subpopulațiile subiecților obezi pot fi, de asemenea, protejate de anomalii metabolice, cel puțin pentru o perioadă a istoriei bolii lor.1 Mulți factori diferiți contribuie la consecințele metabolice ale obezității, inclusiv interacțiunile complexe dintre aspectele genetice, de mediu și stilul de viață, în care factorii de mediu pot joacă roluri critice așa cum se arată în populații mari.2 Cercetări recente indică faptul că microbiota intestinală poate fi considerată un factor de mediu și/sau un integrator al factorilor de mediu care contribuie la dezvoltarea masei grase și a obezității.3 4 Mai multe studii la om au investigat acum relația între microbiota intestinului uman și fenotipurile de obezitate5-7 și o meta-analiză a arătat asocieri semnificative între scăderea diversității alfa, obezitatea și severitatea obezității.8 Datorită în principal dimensiunilor grupurilor mici, diferitele studii au relevat doar câțiva taxoni microbieni asociați în mod constant cu obezitate .8 Cu toate acestea, diversitate alfa ridicată în microbii fecali Ota a fost în general legată de un risc relativ scăzut de a fi obez

În timp ce scanările la nivelul genomului au arătat un efect moderat al variantelor genetice în indicele de masă corporală (IMC) și varianța trăsăturilor conexe la populațiile la scară largă, 9 se stabilește că la unii pacienți obezi, mutațiile genetice sunt cauzale. Aceasta include perturbări genetice monogene ale căii de semnalizare a leptinei, 10 sindroame pleiotrope și rearanjări cromozomiale.11

Material si metode

Populația de studiu

Pentru a efectua un studiu caz-control, am examinat două populații distincte, potrivite pentru vârstă, masa grasă și sex. Subiecții au fost recrutați la Spitalul Universitar Pitié-Salpêtrière, Paris, și expuși la aceleași examene clinice. Probele de scaun au fost colectate prin proceduri similare.

De asemenea, am obținut probe fecale de la subiecți cu obezitate comună, care au servit drept controale potrivite cu pacienții cu PWS pentru indicele de masă grasă corporală (BFMI) și procentul de masă grasă (martori obezi, OC). Grupul OC a fost selectat dintre subiecții francezi obezi implicați în proiectul european MetaCardis.18 Subiecții au acordat consimțământul scris în scris. Studiul MetaCardis a fost realizat în conformitate cu Declarația de la Helsinki și este înregistrat într-un studiu clinic https://clinicaltrials.gov/show/NCT02059538

Compoziția microbiotei intestinale, precum și fenotipul gazdelor metabolice și inflamatorii sunt legate de obezitate. Deoarece pacienții cu PWS au redus înălțimea16 (tabelul 1), pacienții cu PWS și controalele obeze au fost potrivite pentru doi parametri independenți de înălțime ai obezității: procent de masă de grăsime corporală și BFMI. BFMI este asociat cu caracteristicile sindromului metabolic, 19 oferă informații despre compartimentele corpului și permite interpretarea independentă de înălțime a stării nutriționale, 20 care este importantă, deoarece PWS au o compoziție corporală cu masă de grăsime corporală în exces și masă corporală mai mică.

Caracteristicile clinice ale subiecților OC, pacienților PWS și părinților PWS

Analize biochimice și antropometrie

Subiecții au fost supuși unor explorări sistematice care au inclus un interviu medical amănunțit, care a înregistrat comorbidități ale obezității, cum ar fi diabetul de tip 2, un examen fizic de rutină și măsurători biologice în repaus, după cum s-a descris anterior. Glucoza de post, colesterolul lipoproteic de înaltă densitate (HDL-c), trigliceridele și hemoglobina A1c (HbA1c) au fost măsurate folosind metode enzimatice. Insulina serică de post a fost măsurată utilizând un test de chemiluminescență (Insulin Architect, Abbott). Leptina serică a fost măsurată utilizând trusa ELISA Quantikine Leptin uman (R&D Systems, Inc.). Proteina c-reactivă de înaltă sensibilitate a fost măsurată utilizând un sistem de imunoanaliză automată IMMAGE (Beckman-Coulter).

Greutatea și înălțimea au fost evaluate în timpul vizitei de incluziune clinică în conformitate cu proceduri standardizate, utilizând aceeași scală pentru toți subiecții. Compoziția corpului a fost evaluată utilizând același dispozitiv; o scanare DXA cu fascicul de ventilator pentru întregul corp (Hologic Discovery W, software V.12.6, 2; Hologic, Bedford, Massachusetts) care a evaluat procentul de masă de grăsime corporală. BFMI a fost calculat ca grăsime corporală (kg)/înălțime (m 2).

Extracția ADN-ului genomic fecal

Probele de fecale umane au fost colectate și depozitate la -80 ° C. ADN-ul genomic total a fost izolat de la 100 la 150 mg de materii fecale sau 100 mg de cec de șoarece folosind o metodă repetată de bătaie a mărgelelor.22 Pe scurt, probele au fost plasate în tuburi Lysing Matrix E (MP Biomedicals) și extrase de două ori în tampon de liză (4% w/v dodecil sulfat de sodiu, 500 mmol/L NaCl, 50 mmol/L acid etilendiaminetetraacetic, 50 mmol/L Tris · clorhidrat, pH 8) cu bătăi de margele la 5,0 m/s timp de 60 s într-un instrument FastPrep - 24 Biomedicale) . După fiecare ciclu de bătaie a mărgelelor, probele au fost incubate la 90 ° C timp de 15 minute și apoi centrifugate la viteză maximă timp de 5 minute la 4 ° C. Supernatanții din cele două extracții au fost reunite, iar ADN-ul a fost recuperat prin purificare cu izopropanol și apoi purificat folosind kitul QIAamp DNA Mini (QIAGEN).

Profilarea compoziției microbiotei fecale prin secvențierea genei ARNr 16S

Diferențe în compoziția microbiotei fecale între pacienții cu PWS și persoanele cu obezitate comună

Analiza profilelor microbiotei prin secvențierea genei ARNr 16S a arătat că microbiota pacienților cu PWS a fost izbitor de diferită de cea a indivizilor OC și caracterizată printr-o diversitate filogenetică mai mare similară cu cea a părinților PWS (diversitate filogenică, PD, figura 1A). Analiza ordonării a arătat o compoziție globală diferită a microbiotei intestinale pentru părinții PWS, OC și PWS (Figura 1B și Figura suplimentară online 1) și, în special, pentru UniFrac neponderată, gruparea probelor ca părinți OC, PWS și PWS a explicat aproximativ 12% din compoziția. variație (adonis, permutări 9999, p = 0,001). Această analiză a indicat faptul că taxonii microbieni abundenți au fost importanți pentru variabilitatea compozițională între probe. Analizele noastre au arătat, de asemenea, că diferențele generale în compoziția microbiotei intestinale s-au datorat diferențelor de compoziție între OC și PWS, precum și între părinții OC și PWS, în timp ce nu s-a observat nicio diferență semnificativă pentru microbiota pacienților cu PWS și a părinților lor ( p = 0,15, tabelul suplimentar online 2). Aceste rezultate au fost confirmate de analiza UniFrac neponderată între grupuri, în timp ce analiza UniFrac neponderată din grup a arătat o compoziție mai eterogenă a microbiotei intestinale pentru subiecții OC comparativ cu părinții PWS și PWS (figura 1C).