1 Colegiul de Științe Medicale de Bază, Universitatea de Medicină Chineză din Yunnan, 650500 Kunming, Yunnan, China

intestinale

2 Laborator cheie Yunnan de biologie moleculară a medicinei chineze, 650500 Kunming, Yunnan, China

3 Colegiul de Medicină Chineză, Universitatea Jinan, 510632 Guangzhou, Guangdong, China

Abstract

1. Introducere

Constipația cronică este o afecțiune gastro-intestinală frecventă cu o prevalență de 5%

2. Alterări ale microbiotei intestinale în constipația cronică

Cantitatea totală de microbiote din corpul nostru este estimată la 100 trilioane de celule, ceea ce reprezintă de zece ori cantitatea de celule umane și pot transporta de 300 de ori mai multe gene unice decât genomul uman [9]. Microbiota intestinală colonizează intestinul uman pentru o lungă perioadă de timp și are o relație simbiotică cu gazda. Mai mult, microbiota normală și metaboliții săi cu gazda pot promova digestia și funcțiile de absorbție a intestinului, îmbunătățesc imunitatea gazdei, inhibă creșterea și reproducerea bacteriilor patogene, protejează mucoasa intestinală, mențin homeostazia micro-mediului intestinal și astfel păstrează corpul sănătos. În cazul dezechilibrului microbian intestinal, apare disbioza intestinală și prezintă abundența scăzută a florei și prevalența bacteriilor patogene, inducând sau agravând astfel numeroase boli cronice, inclusiv constipația cronică [10].


Modificări ale microbiotei intestinale în constipația cronică. Microbiota intestinală este diferită între indivizii constipație și non-constipație. La indivizii constipație, abundența de Bacteroides iar flora implicată în producția de hidrogen, metanogeneza și degradarea glicerinei au fost crescute, în timp ce abundența de Bifidobacterii, Lactobacili, Bacteroides, Roseburia, și Coprococ au fost scăzute.

3. Modificări ale metaboliților microbieni intestinali în constipația cronică

Microbiota intestinală poate metaboliza substanțe pe care gazda însăși nu le poate metaboliza și participă la metabolismul gazdei pentru a genera o serie de metaboliți, precum metabolismul colesterolului și al acidului biliar și metabolismul hormonilor. Unii metaboliți joacă un rol esențial în menținerea echilibrului apei și electroliților din intestin, structura normală a microbiotei intestinale și chiar funcția antiinflamatorie, intestinală și reglarea imunității. Dovezi în creștere indică faptul că dezechilibrul microbiotei intestinale este strâns legat de apariția constipației cronice. Prin urmare, este necesar să se exploreze relația dintre modificările metabolitilor microbiotei intestinale și bolile gazdei pentru îmbunătățirea prevenirii și tratamentului constipației cronice.

Așa cum se arată în Figura 2, microbiota intestinală interacționează cu gazda pentru a produce metaboliți precum acizi grași cu lanț scurt (SCFA), acizi biliari, metaboliți ai colinei, fenoli, derivați de fenol, terpenoizi, poliamine, lipide, vitamine și hormoni. Acizii grași cu lanț scurt și metanul au un efect direct de reglare asupra mișcării gastrointestinale (GI) la pacienții cu constipație [17, 18]. Cu toate acestea, doar o mână de rapoarte au indicat posibili metaboliți asociați cu constipație cronică, precum și relațiile și mecanismele lor cauzale. Bhattarai Y și colab. [19] a dezvăluit că metabolitul bacterian triptamină a crescut secreția fluidă anionodependentă și a accelerat tranzitul gastro-intestinal al gazdei prin activarea receptorului epitelial 5-hidroxitriptamină 4 (5-HT4R) în colonul proximal. Acidul gras saturat cu lanț lung (SLCFA) generat de bacteriile intestinale a îmbunătățit, de asemenea, contracția colonului șobolanului și frecvența scaunului [20].


Metaboliții obișnuiți și efectele acestora asupra intestinelor. În special SLCFA, metan și triptofan au crescut secreția de mucus și au accelerat tranzitul gastro-intestinal.

4. Tratamentul microbian al constipației cronice

Studii recente privind bolile intestinale și microbiota intestinală au relevat relația dintre constipația cronică și tulburarea microbiotei intestinale, oferind o bază teoretică pentru tratamentul microbian al constipației cronice. Metodele de tratament microbian includ în principal probiotice, prebiotice, sinbiotice și transplantul de microbiote fecale (FMT) [21].

4.1. Probiotice

Cu toate acestea, suplimentarea simplă a probioticelor nu modifică neapărat microbiomul mucoasei intestinului uman. Ființele umane au rezistență specifică colonizării mucoasei intestinale la probiotice și microbiom personal, iar caracteristicile gazdei sunt diferite între diferite persoane [26]. Prin urmare, capacitatea de colonizare a probioticelor în mucoasa intestinală prezintă diferențe personale. Eficacitatea probioticelor pentru constipație nu a fost definitivă. Diferențele individuale în caracteristicile microbiene intestinale pot afecta funcția probioticelor. De exemplu, într-un studiu privind efectele probioticelor asupra copiilor cu constipație, PEG plus probiotice (B. scurtă M-16V®, sugarul M-63®, și longum BB536) nu a arătat eficacitatea superioară a tratamentului constipației în comparație cu tratamentul PEG [27].

4.2. Prebioticele
4.3. Sinbiotice
4.4. Transplantul de microbiote fecale (FMT)

Transplantul de microbiote fecale (FMT) este injecția de fecale donatoare în intestin pentru a îmbunătăți diversitatea microbiană [36] și pentru a atenua constipația. Studiul de evaluare a eficacității și siguranței FMT la constipația de tranzit lent (STC) a indicat faptul că FMT a crescut mișcările spontane ale intestinului, a redus timpul de tranzit al colonului și a îmbunătățit scorurile PAC-SYM și scorurile PAC-QOL [37]. FMT ar putea schimba microbiota fecală dezordonată fără efecte secundare semnificative. Simptomele gastrointestinale, depresia, anxietatea și somnul au fost îmbunătățite [38]. După transplantarea microbiotei fecale a pacienților cu constipație la șoareci, a apărut constipație și expresia SERT a fost semnificativ reglată în sus în țesutul colonului, dar nivelurile de 5-HT au scăzut. În plus, abundența florei intestinale a fost modificată, indicând faptul că dereglarea intestinală ar putea regla în sus expresia transportatorului de serotonină (SERT) și ar putea duce la dezvoltarea constipației cronice [39]. În plus față de aplicarea în tratamentul constipației, FMT poate trata multe alte boli, în special tulburări ale spectrului autist [40], CDI recurent (RCDI), CDI sever și CDI complex. FMT s-a dovedit a fi o opțiune de tratament sigură și eficientă [21].

5. Microbiota intestinală și medicina chineză

Unii savanți chinezi au folosit CM pentru a trata constipația cronică și au obținut anumite realizări. În studiul privind mecanismul de acțiune al medicamentului, CM a arătat un efect asupra microbiotei intestinale. Datorită efectului nesatisfăcător actual al utilizării pe termen lung a laxativelor, cercetătorii în creștere au studiat eficacitatea și mecanismul CM pentru ameliorarea constipației din perspectiva microbiotei intestinale. Există multe asemănări între microbiota intestinală și teoria CM, în special conceptul holistic CM, teoria echilibrului CM Yin-Yang și teoria constituțională CM.

5.1. Microbiotă intestinală și conceptul holistic al medicinei chineze

Studiile CM se concentrează pe activitățile fiziologice normale și stările de boală ale corpului uman dintr-o perspectivă holistică. Conceptul holistic implică două părți. În primul rând, mediile naturale și sociale pot afecta structurile și funcțiile corpului uman. În al doilea rând, intestinul interacționează cu alte organe (Figura 3).


Microbiota intestinală și conceptul holistic al CM. Mediile naturale și sociale pot afecta microbiota intestinului gazdă, iar microbiota intestinală interacționează cu organele gazdei.

În primul rând, corpul uman este o parte integrantă a naturii. Conform teoriei CM, schimbările din mediile naturale și sociale pot afecta structurile și funcțiile corpului uman, inclusiv microbiota intestinală. De exemplu, dietele occidentale care conțin mai puține fibre sunt predispuse să conducă la constipație [41]. În nord-vestul Chinei cu climă uscată, incidența simptomelor de constipație este în creștere [42]. În plus, microbiota intestinală este implicată în formarea imunității intestinale, dar structura microbiotei intestinale se poate schimba și poate afecta imunitatea intestinală atunci când mediul și climatul se schimbă [43].

În al doilea rând, conform conceptului holistic de CM, organele, țesuturile și celulele constituie corpul uman ca întreaga structură organică și sunt interconectate și interacționează între ele. Prin urmare, modificările locale pot duce la modificări funcționale ale întregului corp. Intestinul este cel mai mare organ digestiv al corpului uman și este strâns legat de activitățile de viață ale ființelor umane. În multe studii [44-47] pe axa intestin-ficat și axa intestin-creier, microbiota intestinului a fost tratată ca o punte importantă între intestin și alte organe.

Există o relație simbiotică, interdependentă și de interacțiune între microbiota intestinală și gazdă/mediu. Prin urmare, studiul asupra microbiotei intestinale ar trebui să se concentreze asupra conexiunii sale cu gazda și mediul înconjurător.

5.2. Microbiota intestinală și teoria echilibrului Yin-Yang al medicinei chineze


Microbiota intestinală și teoria echilibrului Yin-Yang al CM. Conceptul de echilibru al CM subliniază că echilibrul este cheia menținerii unei stări sănătoase, inclusiv echilibrul dintre imunitatea intestinală și microbiota intestinală, echilibrul dintre răspunsul imun și imunosupresie și echilibrul dintre bacterii. Odată ce unul dintre soldurile de mai sus este rupt, tulburarea poate apărea.

5.3. Microbiota intestinală și teoria constituțională a medicinei chineze


Microbiota intestinală și teoria constituțională a CM. Teoria constituțională a CM consideră că o varietate de factori duc la diferite microbiote intestinale în rândul indivizilor, astfel încât tendința bolnavă va fi diferită. Prin urmare, medicina de precizie poate fi direcția viitoare a dezvoltării.

5.4. Relația dintre medicina chineză și microbiota intestinală

Într-un nou raport din jurnal Ştiinţă, profesorul Zhao Liping a slăbit 20 de kilograme în 2 ani după ce a adoptat un regim care implică ignam chinezesc și alimente prebiotice fermentate cu pepene amar, în timp ce tensiunea arterială, ritmul cardiac și nivelul colesterolului au scăzut. În această perioadă, a constatat că Faecalibacterium prausnitzii a crescut de la un nivel nedetectabil la 14,5% din totalul bacteriilor sale intestinale [52].

Pentru a determina dacă Gegen Qilian Decoction (GQD), o formulă tradițională din plante chinezești, poate regla compoziția microbiotei intestinale în timpul tratamentului diabetului de tip 2 (T2D), 187 de pacienți T2D au fost randomizați pentru a primi doze mari, respectiv GQD (n = 44), GQD moderatn = 52), GQD în doză micăn = 50), sau placebon = 41). Rezultatele au arătat că tratamentul GQD ar putea îmbogăți bacteriile benefice, cum ar fi Faecalibacterium spp. A indicat că formula chineză pe bază de plante GQD ar putea afecta structura microbiotei intestinale [53].

În 2018, echipa lui Tong și echipa lui Zhao au colaborat la un studiu clinic multicentric, randomizat, deschis pentru tratarea pacienților cu T2D și hiperlipidemie cu metformină și compus din plante chinezești (AMC compus din 8 plante medicinale, și anume, Rhizoma Anemarrhenae, Momordica charantia, Coptis chinensis, Salvia miltiorrhiza, orez de drojdie roșie, Aloe vera, Schisandra chinensis, și ghimbir uscat). Rezultatele au arătat că ambele medicamente ameliorează semnificativ hiperglicemia și hiperlipidemia și au schimbat microbiota intestinului la pacienți. În plus, creșterea bacteriilor îmbogățite reprezentată de Blautia spp. a fost semnificativ asociată cu îmbunătățirea homeostaziei lipidelor și glucozei. Important, efectul AMC asupra microbiotei intestinale a fost mai mare și îmbunătățirile în evaluarea modelului de homeostazie a rezistenței la insulină (HOMA-IR) și a trigliceridelor plasmatice au fost mai bune datorită creșterii bacteriilor îmbogățite reprezentate de Faecalibacterium spp. [54].

Toate studiile de mai sus au dovedit că medicina chineză a afectat îndeaproape microbiota intestinală. Xu J și colab. a rezumat mecanismele moleculare ale interacțiunii lor în trei aspecte. În primul rând, microbiota intestinală poate transforma compușii din medicina chineză în metaboliți cu activitate biologică/toxicitate. În plus, compușii din medicina chineză îmbunătățesc, de asemenea, compoziția microbiotei intestinale, îmbunătățind astfel disfuncția și condițiile patologice conexe. În cele din urmă, microbiota intestinală mediază interacțiunile dintre diferitele componente chimice din medicina chineză [55].

5.5. Medicina chineză poate atenua constipația prin modularea microbiotei intestinale

Relația dintre medicina chineză și constipația cronică a fost studiată pe larg. În plus, unele medicamente chineze s-au dovedit pe deplin că pot îmbunătăți constipația cronică.

5.5.1. Efectul medicinei chineze asupra constipației

Anumite ierburi sau formule de plante au fost utilizate pe scară largă pentru a trata constipația cronică în Asia de Est. Mai ales în China, din ce în ce mai mulți pacienți cu constipație cronică sunt mai dispuși să caute ajutor de la medicina chineză. Mai mult, multe studii au dovedit că medicina chineză a fost o modalitate eficientă de tratament pentru constipația cronică.

În China, unele formule de medicină chineză sunt, de asemenea, îngrijorate în special datorită mecanismului lor cu ținte multiple și multipath. Liu D și colab. [64] a folosit Zengye Decoction (ZYD), o formulă CM constând din Radix scrophulariae, Ophiopogon japonicus, și Radix Rehmannin absenta, pentru tratarea șobolanilor în vârstă de constipație. Rezultatele au indicat faptul că ZYD a exercitat un efect terapeutic prin refacerea microbiotei intestinale a șobolanilor de constipație și prin reglarea metaboliților gazdă. În plus, Decoctul Yangyin Runchang (YRD) constă în decoctul Zengye, iar pastilele Zhizhu sunt medicamente chinezești importante pentru tratamentul constipației. S-a dovedit că YRD este eficient pentru tratamentul modelului de șoarece STC prin restabilirea căii factorului de celule stem (SCF)/c-kit, prin creșterea numărului de celule interstițiale ale numărului Cajal (ICC) și prin îmbunătățirea funcției ICC [65]. Mai mult, pilula intestinală lubrifiantă (LGP), o formulă de medicină chineză, a fost utilizată pentru tratarea șobolanilor de constipație și a fluidului LGP îmbunătățit și a secreției de Cl prin semnalizarea receptorilor de prostaglandine, precum și a căii AMPc și protein kinază A.

5.5.2. Efectul medicinei chineze asupra microbiotei intestinale în constipație

6. Rezumat

Dezvăluire

Zhenyuan Xu, Tianhao Liu și Qingli Zhou sunt co-primii autori.

Conflicte de interes

Autorii declară că nu au conflicte de interese.

Contribuțiile autorilor

Zhenyuan Xu, Tianhao Liu și Qingli Zhou au contribuit în mod egal la această lucrare. Zhenyuan Xu, Tianhao Liu și Qingli Zhou au căutat în literatură și au scris manuscrisul principal. Jing Chen a făcut o revizuire a literaturii. Zhenyuan Xu și Qingli Zhou au pregătit cifrele. Jiali Yuan și Zhongshan Yang au oferit îndrumări vitale și au modificat revizuirea. Toți autorii au citit și au aprobat manuscrisul final.

Mulțumiri

Acest studiu a fost susținut de subvenții de la Fundația Națională pentru Științe Naturale din China (81760819 și 81860646). Autorii mulțumesc cărturarilor care au oferit îndrumarea lucrării.

Referințe