Dołącz do czytelników
Brak wyników

Suplementy

31 sierpnia 2021

NR 4 (Sierpień 2021)

Probiotyki w insulinooporności

19

Otyłość i choroby metaboliczne wchodzące w skład tzw. zespołu metabolicznego, w tym insulinooporność, to jedne z najczęstszych problemów, z którymi pacjenci zgłaszają się do dietetyka. Insulinooporność to zaburzenie polegające na spadku wrażliwości receptorów insulinowych zlokalizowanych na komórkach efektorowych (miocytach, adipocytach, hepatocytach) na insulinę, pomimo prawidłowego lub podwyższonego jej poziomu we krwi. W efekcie organizm wytwarza jej coraz więcej, co upośledza pobieranie i wykorzystanie glukozy przez mięśnie, napędza uwalnianie kwasów tłuszczowych do krwi i ich odkładanie w wątrobie oraz stymuluje apetyt, sprzyjając tyciu [1].

Ostatecznie insulinooporność prowadzi do poważnych dla zdrowia powikłań, w tym do cukrzycy typu 2, stłuszczenia wątroby oraz chorób sercowo-naczyniowych [2]. Wśród czynników predysponujących do rozwoju insulinooporności wymienić należy nieprawidłowy styl życia (zachodni model żywienia, brak aktywności fizycznej, siedzący tryb życia i pracy, nikotynizm, stres), czynniki genetyczne (wywiad rodzinny, mutacja genu receptora insuliny), inne choroby (np. endokrynopatie) czy przyjmowane leki [3]. Rosnąca liczba danych naukowych potwierdza również ścisłą zależność pomiędzy zaburzeniami składu i aktywności mikrobioty jelitowej oraz nieprawidłową budową bariery jelitowej a rozwojem insulinooporności i powiązanych z nią zaburzeń kardiometabolicznych [4].

POLECAMY

Zaburzenia składu i aktywności mikrobioty jelitowej oraz zaburzenia bariery jelitowej a insulinooporność

Mikrobiota jelitowa człowieka to złożony, niezwykle bogaty ekosystem drobnoustrojów (bakterie, grzyby, wirusy i eukariota) bytujących w przewodzie pokarmowym [5]. Ludzką mikrobiotę stanowi pięć dominujących gatunków: Firmicutes, Bacterioidetes, Proteobacteria, Actinobacteria i Verrumicrobia [6], ale szczegółowy skład i stosunek pomiędzy nimi jest unikatowy dla każdego człowieka. Mikrobiota jelitowa pełni szereg funkcji, m.in. reguluje przemiany energetyczne, metabolizm glukozy, lipidów i kwasów żółciowych, uczestniczy w syntezie witaminy B i K, rozkładzie leków, toksyn i kancerogenów oraz prawidłowym funkcjonowaniu centralnego układu nerwowego.

Ponadto „zdrowa” mikrobiota gwarantuje utrzymanie integralności bariery jelitowej, dzięki czemu chroni przed patogenami i zapewnia odporność immunologiczną organizmu [7–10]. 

Stosowanie probiotyków przeznaczonych do odwracania stanu dysbiozy i wzmacniania bariery jelitowej oraz redukujących otyłość brzuszną może zwiększyć insulinowrażliwość.

Wiadomo jednak, że na skutek wysokotłuszczowej, bogatobiałkowej, ubogiej w błonnik pokarmowy diety, stosowanej farmakoterapii (antybiotyki, inhibitory pompy protonowej, niesteroidowe leki przeciwzapalne) czy przewlekłego stresu skład mikrobioty ulega zmianom ilościowym i jakościowym, co rzutuje na jej aktywność metaboliczną [11–14]. Stan ten, nazywany dysbiozą jelitową, poprzez szereg mechanizmów prowadzi do rozwoju insulinooporności.

Pierwszym z nich jest zwiększony pobór energii ze spożywanych pokarmów. Udowodniono, że często spotykany u osób z otyłością 20-proc. 
wzrost liczby Firmicutes i analogiczny spadek Bacterioides odpowiada za dostarczenie z pożywienia dodatkowych kalorii (nawet 150 kcal dziennie), ale jednocześnie jest przyczyną ich gorszej utylizacji (paradoksalne „niedożywienie”) [15, 16]. 

Produktami rozkładu potencjalnie nietrawionych resztek pokarmowych przez bakterie są krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), które poprzez stymulowanie produkcji peptydu jelitowego (PYY) spowalniają motorykę i przemieszczanie się treści pokarmowej w jelitach, dzięki czemu zwiększa się wchłanianie składników odżywczych. 

Innym mechanizmem łączącym zaburzenia składu mikrobioty jelitowej i insulinooporność jest wpływ na spadek ekspresji czynnika tkankowego indukowanego głodzeniem (fasting-induced adipocyte factor – FIAF). FIAF hamuje działanie lipazy lipoproteinowej (lipoprotein lipase – LPL), więc jego niedobór prowadzi do zwiększenia aktywności LPL, a to z kolei nasila uwalnianie kwasów tłuszczowych i ich odkładanie w adipocytach oraz wątrobie. W momencie, w którym zdolności magazynujące tkanki tłuszczowej zostaną przekroczone, pojawia się zjawisko lipotoksyczności – hipertoficzne adipocyty zaczynają uwalniać znaczne ilości cytokin prozapalnych, które zaburzają sygnalizację insuliny [19, 20]. Sekrecja insuliny może być również zaburzona przez negatywny wpływ mikrobioty na działanie inkretyn: glukozależnego peptydu insulinowego (GIP) i glukagonopodobnego peptydu 1 (GLP-1) [21]. 

W kontekście insulinooporności nie sposób nie wspomnieć o wpływie mikrobioty jelitowej na utrzymanie „szczelności” błony śluzowej i bariery jelitowej. Integralność bariery jelitowej zapewniają połączenia ścisłe (tight junctions), szczelinowe (gap junctions) oraz desmosomy. Wykazano, że dysbioza upośledza syntezę białek budujących połączenia ścisłe, co jest przyczyną endotoksemii, czyli sytuacji, w której przez naruszoną barierę jelitową do krwiobiegu przenikają antygeny, patogeny oraz fragmenty ścian bakterii Gram-ujemnych nazywane lipopolisacharydami (LPS). Endotoksemia sprzyja dalszemu rozrostowi tkanki tłuszczowej i prowadzi do nasilenia stanu zapalnego w organizmie, a ten z kolei jest czynnikiem inicjującym szereg chorób, w tym otyłość i zaburzenia metaboliczne [22, 23]. 

Zależność pomiędzy dysbiozą jelitową i rozwojem insulinooporności a wpływem probiotyków schematycznie przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1. Zależność między mikrobiotą jelitową, insulinoopornością a probiotykami

Probiotyki a insulinooporność

Poznanie wpływu mikrobioty jelitowej na rozwój insulinooporności spowodował, iż naukowcy zainteresowali się metodami na skuteczne odwrócenie stanu dysbiozy i tym samym na poprawę metabolizmu insuliny. Jednym z nich jest zmiana stylu życia polegająca na poprawie nawyków żywieniowych oraz aktywności fizycznej. Niestety, dla wielu chorych ingerencja w dotychczasową dietę i zwiększenie ruchu stanowią wyzwanie, dlatego poszukuje się dodatkowych środków wspomagających walkę z insulinoopornością, m.in. na drodze modulacji mikrobioty jelitowej. I tu z pomocą przychodzą probiotyki, czyli „żywe mikroorganizmy, które podawane w odpowiednich ilościach przynoszą korzyści zdrowotne gospodarzowi” [24]. 

Dotychczas przeprowadzono szereg badań, które oceniały wpływ probiotykoterapii na wykładniki insulinooporności i inne powiązane zaburzenia metabolizmu. Ponadto naukowcy skupiali się na poznaniu wpływu probiotyków na redukcję otyłości (szczególnie brzusznej) i zwiększenie odporności bariery jelitowej na czynniki ją uszkadzające, jak np. zachodni model żywienia, przewlekły stres, stan zapalny, farmakoterapia. Warto w tym miejscu przywołać metaanalizę z 2020 r., w której podsumowano aż 61 randomizowanych badań klinicznych (RCT) i zauważono, iż probiotykoterapia pozytywnie wpływa na czynniki indukujące insulinooporność: redukuje stan zapalny, wskaźnik BMI i obwód talii oraz poziom cholesterolu całkowitego we krwi [25]. 

Probiotykoterapia pozytywnie wpływa na czynniki indukujące insulinooporność: redukuje stan zapalny, wskaźnik BMI i obwód talii oraz poziom cholesterolu całkowitego we krwi.

Pozostaje jednak pytanie, jakie szczepy i w jakim protokole dawkowania rekomendować pacjentom. Dostępne dane nie odpowiadają jednoznacznie na to pytanie. Początkowo interwencje z udziałem probiotyków opierały się głównie na stosowaniu preparatów jednoszczepowych zawierających bakterie z rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium [26, 27]. Potwierdzona w badaniach silna korelacja między otyłością a liczebnością Akkermansia muciniphila zaowocowała próbami wykorzystania tego szczepu w terapii zaburzeń metabolicznych [28–30]. Z czasem jednak zaczęto opracowywać preparaty wieloszczepowe o unikatowym składzie różnych bakterii i wielokierunkowym działaniu. 

W badaniu Szulińskiej i wsp. [31, 32] z udziałem otyłych kobiet w wieku pomenopauzalnym zastosowanie preparatu złożonego z dziewięciu szczepów bakteryjnych (Bifidobacterium lactis W52, Lactobacillus brevis W63, Lactobacillus casei W56, Lactococcus lactis W19, Lactococcus lactis W58, Lactobacillus acidophilus W37, Bifidobacterium bifidum W23, Bifidobacterium lactis W51, Lactobacillus salivarius W24) pozytywnie wpłynęło na takie parametry, jak stężenie glukozy, insuliny na czczo, wskaźnik HOMA-IR, poziom LPS, obwód pasa oraz ilość tkanki podskórnej, stężenie TC i frakcji LDL we krwi czy nasilenie stanu zapalnego. Podobne wyniki uzyskano w badaniu Sabico i wsp. [33] – u...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • Roczną prenumeratę dwumiesięcznika Food Forum w wersji papierowej lub cyfrowej,
  • Nielimitowany dostęp do pełnego archiwum czasopisma,
  • Możliwość udziału w cyklicznych Konsultacjach Dietetycznych Online,
  • Specjalne dodatki do czasopisma: Food Forum CASEBOOK...
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy