Current opportunities for studying role of mucosal small intestine microbiota in development of metabolic syndrome
https://doi.org/10.33667/2078-5631-2020-10-33-37
Abstract
Aims. Characterization of the composition of the enteric parietal microbiota and its role in impaired functional state of the small intestine (SI) in individuals with metabolic syndrome (MS).
Materials and methods. 68 patients with MS were examined. The quantitative and qualitative composition of the near-wall microbiota of SI and the level of endotoxinemia were determined using an Agilent gas chromatograph with mass-selective and flame-ionization detectors. In evaluating the absorption function, substances that were not subjected to enzymatic processing, glucose and D-xylose, were used. The state of parietal digestion in the SI was evaluated by the results of the assimilation of sucrose disaccharide, and cavity digestion by the assimilation of soluble starch. Blood levels of total cholesterol, cholesterol of high density lipoproteins, triglycerides were determined. Carbohydrate metabolism was evaluated using an oral glucose tolerance test.
Results. According to GC–MS data of microbial blood markers in patients with MS, parietal bacterial growth in SI increases due to opportunistic microbiota (bacteria such as Firmicutes, fungi of the genus Candida, Herpes Simplex viruses). In patients with increased absorption of monosaccharides in the postprandial period, inhibition of abdominal and parietal digestion is observed. In MS, an increase in the level of endotoxin in the blood by more than six times was established in comparison with the control group. A correlation study revealed a strong positive relationship between the degree of endotoxinemia increase and the level of atherogenicity coefficient.
Conclusion. The results of the study suggest that the interconnected violation of hydrolysis, resorption and parietal ecosystems in SI is an important link in the complex pathogenetic circle of MS.
About the Authors
M. V. Lyapina
Tyumen State Medical University
Russian Federation
Tyumen
Russian Federation
Tyumen
Ya. M. Vakhrushev
Izhevsk State Medical Academy
Russian Federation
Izhevsk
Russian Federation
Izhevsk
References
1. Вахрушев Я. М., Ляпина М. В., Лукашевич А. П., Михеева П. С. Роль синдрома избыточного бактериального роста в нарушении пищеварительной, всасывательной и двигательной функции тонкой кишки у больных метаболическим синдромом. // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2017; 11: 42–48.
2. Delzenne NM, Neyrinck AM, Cani PD. Gut microbiota and metabolic disorders: How prebiotic can work? // Br J Nutr. 2013; 109 (Suppl 2): 81–85. DOI: 10.1017/S0007114512004047.
3. Чернин В. В., Парфенов А. И., Бондаренко В. М. и др. Симбионтное пищеварение человека. Физиология. Клиника, диагностика и лечение его нарушений. ООО «Издательство «Триада». 2013; 231 с.
4. Zhang C, Zhang M, Wang S, Han R, Cao Y, Hua W et al. Interactions between gut microbiota, host genetics and diet relevant to development of metabolic syndromes in mice. // ISME J. 2010; 4: 232–241. DOI: 10.1038/ismej.2009.112.
5. Вахрушев Я. М., Ляпина М. В. Энтеральная недостаточность и метаболический синдром: общие нейрогормональные механизмы, возможности их рациональной терапии. // Терапевтический архив. 2017; 10 (89): 95–101. DOI: 10.17116/terarkh2017891095–101.
6. Рекомендации по ведению больных с метаболическим синдромом (клинические рекомендации). Министерство здравоохранения Российской Федерации. Москва, 2013 [Электронный ресурс]. URL: www.gipertonik.ru/files/recommendation/Recommendations_metabolic_syndrome.doc (дата обращения 18.10.2019).
7. Полуэктова Е. А., Ляшенко О. С., Шифрин О. С. и др. Современные методы изучения микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека. // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2014; 2: 85–91.
8. Парфенов А. И. Энтерология: руководство для врачей. М.: – ООО «Медицинское информационное агентство». 2009; 863 с.
9. Egshatyan L., Kashtanova D., Popenko A. et al. Gut microbiota and diet in patients with different glucose tolerance. // Endocrine Connections. 2016; 5 (1): 1–9. DOI: org/10.1530/ec-15–0094.
10. Wei P., Yang Y., Li T. et al. A engineered Bifidobacterium longum secreting a bioative penetratin-Glucagon-like peptide 1 fusion protein enhances Glucagon-like peptide 1 absorption in the intestine. // J. Microbiol. Biotechnol. 2014; 24: 1–9.
11. Egshatyan L., Kashtanova D., Popenko A. et al. Gut microbiota and diet in patients with different glucose tolerance. // Endocrine Connections. 2016; 5 (1): 1–9. DOI: org/10.1530/ec-15–0094.
12. Zeidel O., Lin H. C. Univited Guests: The Impact of Small Intestinal Bacterial Overgrowth on Nutritional Status. // Practical Gastroenterology. 2003; 4: 27–34.
13. Громова Л. В., Полозов А. С., Корнюшин О. В. и др. Степень повышения всасывания глюкозы в тонкой кишке крыс при диабете типа 2 зависит от уровня гликемии. // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2017; 5 (28): 30.
14. Звенигородская Л. А. Атеросклероз и органы пищеварения. ИД «Медпрактика-М». 2011; 312 с.
15. Рыбальченко О. В., Орлова О. Г., Вишневская О. Н. и др. Электронно-микроскопическое исследование влияния липополисахаридов на взаимодействие пробиотических бактерий с клетками ворсинчатого эпителия тощей кишки крысы. // Гастроэнтерология Санкт-Петербурга. 2017; 1: 103.
16. Rybalchenko O. V., Orlova O. G., Vishnevskaya O. N. et al. Electron-microscopic study of the effect of lipopolysaccharides on the interaction of probiotic bacteria with villous epithelium cells of rat jejunum. // Gastroenterologiya Sankt-Peterburga. 2017; 1: 103.
Review
For citations:
Lyapina M.V., Vakhrushev Ya.M. Current opportunities for studying role of mucosal small intestine microbiota in development of metabolic syndrome. Medical alphabet. 2020;(10):33-37. (In Russ.) https://doi.org/10.33667/2078-5631-2020-10-33-37
Views:
383
Email this article 