Микробные SCFA (короткоцепочные жирные кислоты) и их влияние на аппетит хозяина и его метаболизм.
SCFA, пожалуй, наиболее изученные молекулы в отношении того, как кишечная микробиота влияет на энергетический обмен и аппетит хозяина. Многочисленные исследования показали, что у людей с избыточным весом и ожирением концентрации SCFA увеличились, хотя это не всегда сообщалось. Также интересно отметить, что ранее упомянутый антипсихотический рисперидон второго поколения, который, как известно, вызывает увеличение веса у детей и подростков, также увеличивает концентрации SCFA, полученные из кишечного микроба. Наоборот, у людей с нервной анорексией было продемонстрировано снижение концентраций ацетата и пропионата, которые не изменились после увеличения веса. SCFA вырабатываются путем ферментации пищеварительных волокон, не усваиваемых организмом, микробиотой кишечника и могут обеспечивать ≤10% от общего ежедневного потребления калорий. Таким образом, микробиота кишечника с "ожирением" обладает повышенной способностью к сбору энергии за счет производства SCFA. Тем не менее, добавка SCFA имеет тенденцию приводить к снижению массы тела как у людей, так и у грызунов и улучшает микробные изменения в кишечнике у мышей с ожирением, вызванным диетой, до более скудного фенотипа. Кроме того, мыши GF устойчивы к ожирению, вызванному диетой, и даже при том, что они имеют резко более низкие концентрации SCFA, это не было напрямую связано с концентрациями SCFA.
Кишечные SCFA, полученные из кишечника, и их влияние на аппетит и метаболизм хозяина. SCFA являются продуктом микробной ферментации в толстой кишке, в которой они способны индуцировать ингибирование гистондеацетилазы, увеличивать доступность гистонацетилтрансферазы, увеличивать синтез серотонина и активировать различные GPCR. Активация этих рецепторов приводит к высвобождению анорексигенных гормонов, таких как GLP-1 и PYY, в периферическое кровообращение. Кроме того, SCFA увеличивают концентрацию лептина и инсулина. SCFA также могут проходить через кишечный эпителий в воротную вену, в которой портальные нервы экспрессируют FFA3, где они способны индуцировать передачу сигналов блуждающего нерва. Что касается их концентрации в кровообращении и мозге, только ацетат достигает высоких концентраций из-за как ободочной, так и печеночной очистки. Тем не менее, пропионат способен вызывать снижение ожидаемой реакции вознаграждения с помощью неизвестных в настоящее время механизмов. Все эти факторы кумулятивно влияют как на краткосрочный, так и на длительный энергетический гомеостаз хозяина и аппетит. FFA2, рецептор FFA 2; FFA3, рецептор FFA 3; GLP-1, глюкагоноподобный пептид 1; GPCR, G-белок-связанный рецептор; GPR109A, рецептор ниацина 1; HAT, гистонацетилтрансфераза; HDACi, ингибирование гистондеацетилазы; Olfr78, обонятельный рецептор 78; PYY, пептид YY; 5-НТ, серотонин. ингибирование гистондеацетилазы; Olfr78, обонятельный рецептор 78; PYY, пептид YY; 5-НТ, серотонин, ингибирование гистондеацетилазы; Olfr78, обонятельный рецептор 78; PYY, пептид YY; 5-НТ, серотонин.
Более 95% полученных из кишечника микробных SCFAs состоят из ацетата, пропионата и бутирата. Что касается их использования в качестве источника энергии, бутират широко используется колоноцитами, а пропионат в основном используется гепатоцитами в печени. Таким образом, считается, что только ацетат достигает периферической циркуляции в относительно высоких количествах, что приводит к градиенту концентрации SCFA.
Таким образом, считается, что только ацетат достигает периферической циркуляции в относительно высоких количествах ( 205 ), что приводит к градиенту концентрации SCFA. В соответствии с этой теорией проводятся исследования, изучающие концентрации SCFA у людей во время операции и у жертв внезапной смерти, у которых, как сообщается, бутират и пропионат находятся в обращении в концентрациях от 5 до 20 мкмоль / л, тогда как ацетат имеет тенденцию находиться в пределах диапазон 100–200 мкмоль / л (205 - 207 ). Кроме того, недавнее исследование продемонстрировало, что системная доступность ацетата, пропионата и бутирата, вводимого в ободочную кишку, составила 36%, 9% и 2% соответственно.
Продолжение следует...
