Vpliv uživanja beta-glukanov na sestavo črevesne mikrobne flore in na presnovo glukoze in maščob pri osebah z metaboličnim sindromomVelikonja, Ana (Avtor) Orel, Rok (Mentor) Avguštin, Gorazd (Komentor) Metabolični sindrombetaglukaniholesterolkratko-verižne maščobne kislinečrevesna mikrobiota16S rRNK metagenomska analizaIzhodišče: Metabolični sindrom (MS) je kompleksna, z življenjskim slogom pogojena bolezen, njena pogostnost pa v razvitem svetu narašča. Gre za sklop metaboličnih motenj, ki so posledica prepleta okoljskih in genetskih dejavnikov. Črevesna mikrobiota je s 1014 bakterijskimi celicami vpletena v fiziologijo gostitelja in zato pomemben element metaboličnih motenj. Prehrana sodi med najpomembnejše dejavnike, ki vplivajo na sestavo črevesne mikrobiote, zato raziskovalci intenzivno preučujejo prehranske učinkovine in diete, s katerimi bi lahko uravnavali sestavo črevesne mikrobiote in posredno izboljšali metabolično stanje pacientov. Med takšne prehranske učinkovine spadajo ječmenovi betaglukani, polisaharidi, ki na podlagi kliničnih raziskav izboljšajo tako lipidni kot glukozni metabolizem. Namen: Namen naše študije je bil ugotoviti, ali uživanje ječmenovih betaglukanov lahko spremeni sestavo črevesne mikrobiote in istočasno izboljša z MS povezane klinične kazalce. Metode: Izvedli smo dvojno slepo, s placebom kontrolirano in randomizirano klinično študijo s preiskovanci z diagnosticiranim MS ali visokim tveganjem za razvoj MS. Preiskovanci so štiri tedne uživali kruh s 6 g dodanih betaglukanov (testna skupina) ali kruh brez dodanih betaglukanov (kontrolna skupina). Pred prehransko intervencijo in ob koncu smo izvedli antropometrične meritve, krvne preiskave maščob, oralni glukoza tolerančni test (OGTT) ter odvzeli vzorce blata za analize sestave črevesne mikrobiote in ugotavljanje vsebnosti kratkoverižnih maščobnih kislin. Stanje inzulinske rezistence smo ovrednotili z modeloma HOMAIR in QUICKI. Koncentracijo kratkoverižnih maščobnih kislin v blatu smo določili s plinsko kromatografijo. Sestavo črevesne mikrobiote smo preučevali s kombinacijo kvalitativnih in kvantitativnih metod, ki so omogočale analizo 16S rRNK molekul: gelsko elektroforezo v gradientu denaturanta (DGGE), verižno reakcijo s polimerazo v realnem času (RT-PCR) in s sekvenciranjem naslednje generacije, pri katerem smo uporabili tehnologijo Illumina Miseq. Rezultati: V študijo je bilo vključenih 43 prostovoljcev z MS oz. visokim tveganjem za razvoj MS. V testni skupini, ki je štiri tedne ob sicer običajni dieti dnevno uživala 6 g ječmenovih betaglukanov, se je značilno znižala koncentracija celokupnega holesterola v krvi in zmanjšal obseg pasu. Vpliva na druge metabolične parametre nam ni uspelo dokazati. Značilno se je spremenila vsebnost kratkoverižnih maščobnih kislin (KMK) v blatu, in sicer v testni skupini s povišanjem vsebnosti propionske kisline. Z analizo sekvenc 16S rRNK smo pokazali, da se po prehranski intervenciji z betaglukani spremeni sestava črevesne mikrobiote. Pri testni skupini smo opazili značilno znižanje tako mikrobne pestrosti kot bogatosti. Poleg tega smo po intervenciji z betaglukani opazili značilen padec v številu sekvenc iz redu Coriobacteriales in tistih, ki pripadajo bakterijskemu redu Clostridiales. Pri preučevanju sestave črevesne mikrobiote pri preiskovancih, ki so bili uvrščeni v testno skupino, smo pred prehransko intervencijo odkrili značilne razlike v sestavi črevesne mikrobiote med tistimi preiskovanci, pri katerih se je koncentracija holesterola značilno znižala (holesterol odzivna skupina), in tistimi, pri katerih se ni. Pri prvih so bile v večjem številu zastopane bakterijske skupine, ki sodijo med t. i. »koristne« bakterije, npr. Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium fecale in Akkermansia municiphila. Sklep: Štiritedensko uživanje betaglukanov je vplivalo na koncentracijo maščob v krvi in spremenilo sestavo črevesne mikrobiote pri preiskovancih z diagnosticiranim MS ali povečanim tveganjem za razvoj MS. Zmanjšanje bogatosti in pestrosti potrjuje, da so betaglukani sposobni spreminjanja sestave črevesne mikrobiote, vendar je odziv na prehransko intervencijo močno odvisen od posameznika. Značilne spremembe posameznih bakterijskih skupin črevesne mikrobiote in povečanje vsebnosti kratkoverižnih maščobnih kislin nakazujejo potencialno ugodne učinke uživanja betaglukanov. S preučevanjem začetne sestave črevesne mikrobiote in opaženimi značilnimi razlikami v njeni sestavi pri holesterol odzivni skupini smo pokazali, da je metabolični odziv na dieto lahko odvisen tudi od specifične sestave črevesne mikrobiote posameznika.20192019-09-15 07:15:08Doktorsko delo/naloga110452VisID: 11909COBISS_ID: 301683456sl