TARMMIKROBIOMET HOS PATIENTER, DER UNDERGÅR BARIATRISK KIRURGI: EN SYSTEMATISK GENNEMGANGⅢ

Konventionelle bariatriske procedurer omfatter VG eller gastricsleeve, gastrisk RYGB og BPD. SG involverer fjernelse af ca. 75-80 % af maven, hvilket efterlader en lille rørformet pose. RYGB involverer at skabe en lille mavepose, normalt omkring 30 ml i volumen, og en gastrojejunostomi mellem posen og jejunum. Den indtagne mad omgår cirka 95 % af maven, hele tolvfingertarmen og en del af jejunum. BPD er en disassortativ procedure, der involverer en subtotalgastrektomi plus en lang tarmomvej med blanding af galde og næringsstoffer2.

Klik til naturlige afføringsmidler

Fedmekirurgi anbefales i høj grad af vægttabseksperter til personer med et BMI på 40 eller 35 kg/m² med associerede følgesygdomme. Alle fedmekirurgiske procedurer resulterer i en drastisk reduktion i fødeindtagelse og kalorieforbrug15. Ud over den anatomiske ændring har mange patienter allerede eksisterende faktorer, der påvirker resultaterne efter operationen, såsom tarmmikrobiota, kirurgisk omdannelse og AT. Med ændret gastrisk fysiologi ændres fødehastigheden fra maven til ileum, og både RYGB og VG mindsker virkningen af ​​mavesyre på indtaget mad2,16. Disse ændringer er forskellige i henhold til den valgte kirurgiske teknik. Normalt sker det største vægttab efter RYGB, med en procentdel på ca. 62,58% efter 5 år og 63,52% efter 10 år 7,16.

Den første undersøgelse af mikrobiotaen efter fedmekirurgi fandt sted i 2009, som inkluderede data fra tre overvægtige individer, tre efter gastrisk bypass og tre med normalvægtige, og bemærkede en overflod af H2-H2-producerende bakteriegrupper. Samme år blev der lavet endnu en undersøgelse sammen med den første longitudinelle analyse af tarmmikrobiotaen hos 30 overvægtige individer, der gennemgår gastrisk bypass. Resultaterne viste, at der var et lavere Bacteroidetes/Prevotella-forhold før operation og et højere Bacteroidetes/Prevotella-forhold efter operation17. I litteraturgennemgangen påviste Debédat et al. i 2019, at tarmen er et meget plastisk og specialiseret organ til stor kirurgisk fjernelse af ileum, der fører til øget spredning af celler og dermed øget glukoseoptagelse og -udnyttelse.

De sekretoriske celler øges også, hvilket fører til øget produktion af tarmhormoner såsom glukagon-afledt peptid (GLP-2). Postprandial GLP-1 sekretion er øget, hvilket kan bidrage til forbedret insulinsekretion. GLP-2, co-udtrykt med GLP-1 i intestinale L-celler og frigivet efter næringsindtag, har en gavnlig trofisk rolle i tyndtarmen med stimulering af kryptcelleproliferation, øget tarmvægt og villusvækst i både jejunum og tyndtarm2,6-8,16. Når man udforsker metabolomiske veje forbundet med metabolitter, der kunne påvirkes af fedmekirurgi, reducerede den kirurgiske intervention tricarboxylsyrecyklussen, glycin-, serin- og threonin-metabolismen, glyoxylat- og dicarboxylat- og andtyrosinmetabolismen. Disse resultater tyder på, at BCAA'er andaromatics, såvel som energimetabolisme, blev negativt reguleret med fedmekirurgi18. Selvom de gavnlige virkninger af BCAA-tilskud er blevet beskrevet, viser nogle kliniske forsøg øgede BCAA-niveauer ved fedme og personer med insulinresistens8,11,21.

RYGB-teknikken inducerer en reduktion af serum-BCAA'er, hvilket yderligere validerer, hvordan bariatrisk kirurgi hjælper med insulinresistens og glukosemetabolisme. BCAA-niveauer faldt kun signifikant hos patienter, der tabte mindst 10 kg kropsvægt efter fedmekirurgi, men ikke hos patienter med tilsvarende vægttab induceret af en restriktiv diæt, hvilket tyder på rollen af ​​en fedmekirurgi-afhængig mekanisme i BCAA-reduktion6. VG-teknikken demonstrerede især en øget kapacitet til aminosyrebiosyntese efter operation, en mekanisme, der kunne forbindes med forbedret glukosekontrol6,11. Nogle patienter, der gennemgår fedmekirurgi, har rapporteret forbedringer i metaboliske syndromparametre, herunder reduceret taljeomkreds, reducerede triglycerider, øget fastende glukose højdensitetslipoprotein og nedsat blodtryk. Mange af forklaringerne på denne ændring af ingut-arkitekturen skyldes ændret fødeindtag, hormonmodifikation, galdesyrer (BA'er) og ændringer i inflammationsniveauer5,8,17.

Nogle af disse er blevet forbundet med metaboliske syndromparametre og øget Veillonella, som er omvendt korreleret med taljeomkredsen og positivt korreleret med vægttabsprocenten. Escherichia, Akkermansia, Enterococcus og Carnobacterium korrelerede positivt med vægttab i procent, og Bifidobacterium og Sutterella korrelerede negativt 5,20,26. For nylig er en meta-analyse af Guo et al. rapporterede ændringen i to slægter, Escherichia og Akkermansia, efter bariatrisk kirurgi. Ændringer i bakterieslægter, såsom Eubacteriumspp., Ruminococcaceae spp. og Faecalibacterium spp., er forbundet med forbedring af metaboliske faktorer, herunder HbA1c. Derudover kan den anbefalede sunde kost efter fedmekirurgi også spille en rolle i at øge MGR, i modsætning til for overvægt, hvis mikrobiota-rigdom er reduceret10,16.

Fusobacteriaceae, Clostridiaceae og Enterobacteriaceaespecies steg signifikant, mens Bifidobacteriaceae og Peptostreptococcaceae faldt i overflod efter RYGB. Samtidig var der en stigning i mikrobiota-rigdommen, hovedsageligt på grund af Proteobakterier, med en øget gutmisk association mellem mikrobiota og den hvide associering af mikrobiota mellem den hvide AT. phyla var forbundet med forbedret kropsfedtmasse og glykeret hæmoglobin6,19. Derudover viste RYGB en stigning i forekomsten af ​​typiske orale tarmbakterier såsom Fusobacteria, Veillonella og Granulicatella, og disse ændringer kan være underbygget på grund af pH-ændringer, da når det er forhøjet i den distale tarm, kan dette påvirke tarmmikrobiotaen.

Fødestrømmen blev også modificeret med mindre næringsstof i den distale tarm under post-RYGB-betingelser. I denne henseende spiller oxygen en vigtig rolle, da afkortningen af ​​tarmlængden i RYGB kan føre til vækst af fakultative anaerober såsom Gammaproteobakterier og en reduktion af nogle obligate aerober21. VG-teknikken viste dog ikke signifikante ændringer, og ændringerne i mikrobiotainduceret ved kirurgi forekommer mere gradvist og omformer ikke fuldstændigt de mikrobielle slægter, der er til stede i tarmen. Endelig, når man sammenligner de to teknikker, har RYGB vist sig at modificere tarmmikrobiomet betydeligt19.

Bypass-operation øger intestinal glukoneogenese og forbedrer insulinresistens; den øgede GLUT1-transporter på enterocytternes membran forbedrer glukoseoptagelsen, og dette sker hovedsageligt for at understøtte det øgede væv. Tarmcellernes hyperplasi forklarer også de øgede mængder af glukagon-afledte peptider, der hjælper med at udnytte glukose. Thesodium-glucose co-transporter (SGLT1) hjælper også med at sænke plasmaglucose; dette skyldes det natrium, der er til stede i galden. Med dette forsinkede gastrectomy glucoseabsorption og viste ikke tarmhyperplasi8. Der er dog en kontrovers i resultaterne om denne bakterielle andel, da nogle undersøgelser med overvægtige patienter viser ændringer i mængden af ​​mikroorganismer efter operation, mens andre viser den modsatte effekt.

Bakterieklyngerne et par måneder efter operationen ændrede sig gradvist, og efter 3 måneder var det muligt at observere, at bakterierne, der udgjorde mikrobiomet, ikke længere var de samme. Ændringerne blev ikke opretholdt på lang sigt og vendte tilbage til de oprindelige præoperative værdier efter 12 måneder, men forbedringen i stofskiftet fortsatte. Således svarede bakterieprofilen 12 måneder efter operationen til den præoperative5,19. Andre postoperative forsøgspersoner havde ikke denne hurtige ændring i mikrobiom efter operation, men forbedring af stofskiftet blev opnået efter 1 år.

Disse forskelle viser, at mikrobiomændring alene ikke er i stand til at opretholde de opnåede fordele på lang sigt, da bakteriegrupper virker synergistisk for at forstærke eller nedbryde stofskiftet21.Shao et al. udført forskning med rotter, der gennemgik den fedmekirurgiske procedure af VG-typen og RYGB. Efter apostprocedural observation i 1, 3, 6 og 9 uger fandt de ud af, at effektiviteten af ​​bariatriske operationer var forbundet med deres virkninger på tarmmikrobiotaen, da der var en ændring i sammensætningen, genindholdet og fermenteringsprofilerne af mikrober i tarmen, hvilket fremmer nedsat overordnet fedme, hurtig forbedring af glukosemetabolismen og remission af fedmekomorbiditeter efter proceduren.

Fænotypen af ​​cirkulerende mikroorganismer og biomarkører forekommer uensartet og i hele kroppen. For at undersøge eksistensen af ​​biomarkører, der er forbundet med forskellige udfald i hver kirurgisk teknik, blev det fundet, at bakterieslægten Veillonella kan være den mest karakteristiske biomarkør for RYGB-proceduren, mens Blautia kan være biomarkøren for VG-kirurgi. Ved at evaluere den postoperative mikrobiotaprofil viste RYGB-teknikken sig at ændre mikrobiomet mere rigeligt.

Således blev signaltransduktionsvejen gavnet såvel som nedbrydningen og metabolismen af ​​xenobiotika. Andre veje ændret efter operationen var nedsat aminosukker- og nukleotidsukkermetabolisme, alanin-, aspartat- og glutamatmetabolisme og glykolyse/glyconeogenese19,20.Der er en direkte indflydelse mellem visse bakteriearter og kirurgiske teknikker. Det blev fundet, at i RYGB udover vægttab blev ændringer i mikrobiotaens profil muliggjort. Firmicutes phyla var forbundet med bedre niveauer af glykeret hæmoglobin og forbedret AT i bagagerummet. I modsætning hertil viste VG-teknikken et link til Akkermansiamuciniphila-arter, som er relateret til forbedret stofskifte, nedsat fedtindhold og inflammation. A. muciniphila producerer metabolitter afledt af dets fermentering, der tjener som substrat for andre bakterier19.

Resultaterne bevist af undersøgelsen fra det autonome universitet i Barcelona og Chicagos undervisningshospitaler viste, at hvis mikrobiomet ændrer metabolisme som helhed, ændrer bakterier cirkulerende biomarkører og forholdet mellem tarmmikrobiom og forbedret metabolisme i hele kroppen. Undersøgelsen så på 26 patienter, 8 af dem med DM2, 9 tog metformin, 11 behandlede for hypertension, 10 for dyslipidæmi, og kun én havde en historie med kardiovaskulær sygdom. Mikroorganismernes profil blev forbedret, men denne ændring kunne ikke opretholdes på lang sigt. BA'er og butyrat havde deres bakterielle sammensætning gradvist ændret i løbet af månederne efter operationen20. Metabolitter afledt af bakterielle metabolisme såsom BA'er, SCFA'er, trimethylamin N-oxid (TMAO), betain og cholin har fået ændret deres aktivitet, hvilket resulterer i fordele for patienterne; høje mængder af TMAO er for eksempel forbundet med en høj risiko for hjerte-kar-sygdomme21.

Med hensyn til BCAA er der bevis for, at tilskud har gavnlige virkninger, men disse niveauer af fedme, insulinresistens og DM2 øges. BCAA-medieret insulinresistens opstår, fordi det hæmmer phosphoryleringen af ​​insulinreceptoren (IRS-1). Patienter med insulinresistens har ikke kun øgede niveauer af BCAA, men har også i deres mikrobiota gode mængder af mikroorganismer af arterne Prevotella copri og Bacteroidesvulgatus, som er arter relateret til den øgede ekspression af gener, der udfører biosyntesen af ​​BCAA3.BA'er syntetiseres i leveren, opbevares i galdeblæren og udskilles i duodenum som reaktion på næringsstoffer og deres absorptionsbehov. De fungerer som overfladeaktive stoffer og er vigtige ved nedbrydning og absorption af stoffer og stimulerer udskillelsen af ​​hormonet GLP-1, syntetiseret af tarmens L-celler.

De er også naturlige ligander af TGR5-receptoren, udtrykt i L-celler, som er relateret til forbedret glukoseudnyttelse, deraf følgende vægttab og nedsat inflammation6,8. BA'er kan regulere sammensætningen af ​​tarmmikrobiotaen. Derfor spiller de en væsentlig rolle i at opretholde en sund tarmmikrobiota, insulinfølsomhed, medfødt immunitet og afbalanceret lipid- og kulhydratmetabolisme. Den fejlagtige biokonvertering af primære BA'er (PBA) til sekundære BA'er (SBA) resulterer i fækal dysbiose såvel som metabolisk dysfunktion og er mekanisk forbundet med gastrointestinal carcinogenese, herunder kolorektal cancer og hepatocellulært carcinom17. Mekanismen for BA i lyset af fedmekirurgi-inducerede forbedringer i kropsvægt og stofskifte omfatter reduceret systemisk og hepatisk inflammation, som har, som en konsekvens, mere effektiv insulinsignalering uden øget GLP-1 og insulinsekretion6.

Forholdet mellem BAmetabolisme og tarmmikrobiota er i Farnesoid X-receptoren (FXR). Patienter, der gennemgår gastrisk bypass, udviklede en "sund" tarmmikrobiota med nedsatte Bacteroides og øget Roseburia. Sådanne ændringer blev ikke fundet i FXR knockout-mus og tyder på en FXR-afhængig signalvej. En anden opdagelse er, at mikrobiotaen metaboliserer BA'er, som er ansvarlige for dannelsen af ​​PBA og SBA, der aktiverer FXR, og dermed stimulerer frigivelsen af ​​tarmafledte hormoner såsom fibroblast vækstfaktor -19 (FGF19), hvilket igen stimulerer BA i dets syntese , hvilket øger værtens energiforbrug. Derfor findes forhøjede niveauer af FGF19 og BA'er hos voksne, der gennemgår gastrisk bypass-operation efter 1 måned. Det samme sker ikke hos overvægtige voksne, som har fået medicin17.

Patienter med NAFLD har høje niveauer af BA i plasma, ligesom bariatriske patienter, men PBA/ABS-forholdet hos bariatriske patienter har en tendens til at være lavere sammenlignet med NAFLD-patienter. Dette fund er ikke relateret til postoperativ vægttab, da BA-niveauer falder efter vægttab med kalorirestriktion og med justerbar gastrisk banding21,22. Den intestinalanatomiske ændring i RYGB-teknikken får dårligt fordøjet mad til at nå distale dele af tyndtarmen med en højere koncentration af BA. En lignende effekt findes i SG-teknikken. Der sker en intestinal tilpasning, således at ilealreabsorption af BA er mere effektiv, hvilket retfærdiggør stigningen i plasmaværdien efter fedmekirurgi11,26. Med andre ord, selvom de fleste af de eksperimentelle undersøgelser udført på dette emne er med dyr og observationsundersøgelser er begrænsede, er det kendt, at fedmekirurgi spiller en vigtig rolle i etiopatogenesen af ​​NAFLD.

Derfor inducerer moduleringen af ​​tarmmikrobiotaen efter fedmekirurgi og indflydelsen på PBA/SBA-forholdet i plasma metaboliske forbedringer, der ikke nødvendigvis afhænger af vægt2,24. Som beskrevet tidligere har mikrobiotaen en stor indflydelse på den menneskelige krops immunsystem. Fedme er en sygdom af lavgradig inflammatorisk karakter, der genererer læsioner i AT, hvilket kan resultere i moderat og kronisk systemisk inflammation. De påvirker produktionen af ​​inflammatoriske cytokiner og kemokiner, der rekrutterer inflammatoriske celler i AT6,8. Denne stigning i inflammatoriske processer kan svække tarmvæggen7, hvilket får mange overvægtige patienter til at have dysbiose af tarmmikrobiota14. Makrofager er de vigtigste inflammatoriske celler i AT og udviser en blandet overflademarkør hos overvægtige. Den kontinuerlige inflammatoriske cyklus og unormal metabolisme induceres af virkningen af ​​lymfocytter, mastceller og neutrofiler14. Nogle kemokiner såsom MCP1 hjælper også med rekruttering af pro-inflammatoriske celler23.

Ekspressionen af ​​pro-inflammatoriske cytokiner såsom IL-1, IL-6,IL-8, MIP-1, IFN- og TNF- er signifikant øget i overvægtige kvinder10,26. Der var en reduktion i fedtocytstørrelse efter bariatrisk kirurgi, ledsaget af en reduktion i antallet af proinflammatoriske cytokiner såsom CD4, CD16+ og monocytter, hvilket resulterede i et fald i kropsvægt og metabolisk forbedring. Ændringer i receptorerne til stede på monocytter, såsom TLR4-receptoren, som kan genkende bakteriel LPS, er forbundet med modifikation af mikrobiotaen. Th1-lymfocytter har også ændret deres fænotype. Ved fedme havde de en inflammatorisk profil og et Th1/Th2-forhold, der ændrede efter operationen8. Som følge heraf, da forbedringer i blodsukker er forbundet med højere mængder af Th2, har profilen af ​​inflammatorisk sekretion generelt en tendens til at falde efter fedmekirurgi.

Glucoseniveauerne forbedres inden for et par dage efter gastricbypass, og kaloriebegrænsningen efter operationen fører til vægttab og også ændringer i anorexigene tarmhormoner, såsom GLP-1, CCK, PYY, OXN og til sidst glycin. Mængden af ​​vægttab påvirker også remissionen af ​​diabetes. Ydermere forbedrer fedmekirurgi med det deraf følgende vægttab insulinfølsomheden, specielt sammenlignet med gastricbypass versus en restriktiv diæt6,8. Ud over at kontrollere fødeindtaget påvirker tarmhormoner insulinsekretion og -resistens.GLP-1 er det mest undersøgte hormon efter fedmekirurgi, og patienter med DM2 har nedsat sekretion af dette hormon i den postprandiale periode18,26.Sekretionen af ​​GLP{{ 7}} stiger efter fedmekirurgi, hvilket forbedrer insulinresponsen.

I en litteraturgennemgang har Debédatet al. påvist, at efter tilfælde af hypoglykæmi forårsaget af en stigning i antallet af betaceller efter fedmekirurgi, udførte bugspytkirtlen en tilpasning efter operationen og regulerede dermed mulige komplikationer8. Massen af ​​beta-celler havde ændret sig i bugspytkirtlen hos patienter, der gennemgik gastrisk bypass, og de led af neuroglycopeniske symptomer på postprandialhypoglykæmi. Resultaterne er dog heterogene; en anden undersøgelse af overvægtige patienter fandt, at der var en stigning i pancreas beta-cellemasse før og efter udførelse af VG og gastrisk bypass på i alt 26 patienter med svær overvægt, nogle med DM2 og andre uden diabetes. På trods af forbedringen i glukosehomeostase, selv med kirurgi, genoprettes beta-cellefunktionen ikke, og den begynder ikke at virke hos mennesker, der altid har været tynde, selv med vægttabet af den bariatriske patient2. GLP-2 ser også ud til at for at hjælpe med metaboliske forbedringer, og dens mængde stiger markant efter gastrisk bypass.

Dette hormon har en beskyttende effekt på tarmbarrieren og betændelse8. Et andet tarmhormon, som bariatrisk kirurgi interfererer med, er ghrelin, et orexigent peptid, der produceres af maveceller. Plasmaniveauer af ghrelin stiger før måltider og falder postprandialt. Med diætfremkaldende vægttab stiger ghrelin-niveauerne, og dette vil være relateret til at genvinde vægttabet efter slankekur, hvorimod efter gastrisk bypass er plasmaniveauerne af ghrelin lavere2. Ghrelinis mindskes af VG, som også reducerer vægtøgning og fødeindtagelse og forbedrer respons på GLP-1-hormonet. PYYhormon er et anorexigent hormon, der udskilles af celler i theileum og colon som reaktion på næringsstofstimulering; det har en appetitdæmpende effekt hos overvægtige personer. Endelig reducerer forgut og anti-inkretin en patofysiologisk stigning i antiinkretin-signalering, der normalt tjener til at forhindre postprandialhypoglykæmi ved at neutralisere inkretin-medieret insulin.

Naturlig urtemedicin til lindring af forstoppelse-Cistanche

Cistanche er en slægt af parasitære planter, der tilhører familien Orobanchaceae. Disse planter er kendt for deres medicinske egenskaber og har været brugt i traditionel kinesisk medicin (TCM) i århundreder. Cistanche-arter findes overvejende i tørre og ørkenområder i Kina, Mongoliet og andre dele af Centralasien. Cistanche-planter er kendetegnet ved deres kødfulde, gullige stængler og er højt værdsat for deres potentielle sundhedsmæssige fordele. I TCM menes Cistanche at have styrkende egenskaber og bruges almindeligvis til at nære nyrerne, øge vitaliteten og understøtte seksuel funktion. Det bruges også til at løse problemer relateret til aldring, træthed og generelt velvære. Mens Cistanche har en lang historie med anvendelse i traditionel medicin, er videnskabelig forskning om dens effektivitet og sikkerhed igangværende og begrænset. Det er dog kendt for at indeholde forskellige bioaktive forbindelser såsom phenylethanoidglycosider, iridoider, lignaner og polysaccharider, som kan bidrage til dets medicinske virkninger.

Wecistanche'scistanche pulver, cistanche tabletter, cistanche kapsler,og andre produkter udvikles vhaørkencistanchesom råvarer, der alle har en god effekt på at lindre forstoppelse. Den specifikke mekanisme er som følger: Cistanche menes at have potentielle fordele til at lindre forstoppelse baseret på dens traditionelle anvendelse og visse forbindelser, den indeholder. Mens videnskabelig forskning specifikt om Cistanches effekt på forstoppelse er begrænset, menes det at have flere mekanismer, der kan bidrage til dets potentiale til at lindre forstoppelse. Afførende effekt:Cistanchehar længe været brugt i traditionel kinesisk medicin som et middel mod forstoppelse. Det menes at have en mild afføringseffekt, som kan hjælpe med at fremme afføring og fremkalde forstoppelse. Denne effekt kan tilskrives forskellige forbindelser, der findes i Cistanche, såsom phenylethanoidglycosider og polysaccharider. Fugtning af tarmene: Baseret på traditionel brug anses Cistanche for at have fugtgivende egenskaber, specifikt rettet mod tarmene. Fremme af hydrering og smøring af tarmene kan hjælpe med at blødgøre værktøjer og lette passagen og derved lindre forstoppelse. Anti-inflammatorisk effekt: Forstoppelse kan nogle gange være forbundet med betændelse i fordøjelseskanalen. Cistanche indeholder visse forbindelser, herunder phenylethanoid glycosider og lignaner, der menes at have anti-inflammatoriske egenskaber. Ved at reducere betændelse i tarmene kan det hjælpe med at forbedre afføringens regelmæssighed og lindre forstoppelse.