DET INTESTINALA MIKROBIOMET HOS PATIENTER SOM GÅR BARIATRISK KIRURGI: EN SYSTEMATISK GENOMGÅNGⅢ

Konventionella bariatriska procedurer inkluderar VG eller gastricsleeve, gastrisk RYGB och BPD. SG innebär att man avlägsnar ungefär 75–80 % av magsäcken, vilket lämnar en liten rörformad påse. RYGB innebär att man skapar en liten magpåse, vanligtvis ca 30 ml i volym, och en gastrojejunostomi mellan påsen och jejunum. Den intagna maten passerar cirka 95 % av magsäcken, hela tolvfingertarmen och en del av jejunum. BPD är en disassortativ procedur som involverar en subtotalgastrektomi plus en lång tarmomväg med blandning av galla och näringsämnen2.

Klicka till naturliga laxermedel

Bariatrisk kirurgi rekommenderas i hög grad av viktminskningsexperter för personer med ett BMI på 40 eller 35 kg/m² med tillhörande komorbiditeter. Alla bariatriska operationer resulterar i en drastisk minskning av födointag och kaloriförbrukning15. Förutom den anatomiska förändringen har många patienter redan existerande faktorer som påverkar resultatet efter operationen, såsom tarmmikrobiota, kirurgisk omvandling och AT. Med förändrad gastrisk fysiologi förändras matens hastighet från magsäcken till ileum, och både RYGB och VG minskar magsyrans effekter på intagen mat2,16. Dessa förändringar är olika beroende på den valda kirurgiska tekniken. Vanligtvis sker den största viktminskningen efter RYGB, med en procentandel på cirka 62,58 % vid 5 år och 63,52 % vid 10 år 7,16.

Den första studien av mikrobiotan efter bariatrisk kirurgi inträffade 2009, som inkluderade data från tre överviktiga individer, tre efter gastric bypass och tre med normalvikt, och noterade ett överflöd av H2-H2-producerande bakteriegrupper. Samma år gjordes en annan studie tillsammans med den första longitudinella analysen av tarmmikrobiotan hos 30 överviktiga individer som genomgick gastric bypass. Resultaten visade att det fanns ett lägre Bacteroidetes/Prevotella-förhållande före operation och ett högre Bacteroidetes/Prevotella-förhållande efter operation17. I litteraturöversikten visade Debédat et al., 2019, att tarmen är ett mycket plastiskt och specialiserat organ för stora kirurgiska avlägsnande av ileum som leder till ökad proliferation av celler, vilket ökar glukosupptaget och utnyttjandet.

De sekretoriska cellerna ökar också, vilket leder till ökad produktion av tarmhormoner såsom glukagon-deriverad peptid (GLP-2). Postprandial GLP-1-utsöndring ökar, vilket kan bidra till förbättrad insulinutsöndring. GLP-2, samuttryckt med GLP-1 i tarm-L-celler och frigörs efter näringsintag, har en fördelaktig trofisk roll i tunntarmen med stimulering av kryptcellsproliferation, ökad tarmvikt och villustillväxt i både jejunum och tunntarm2,6-8,16.När man utforskade metabolomvägar kopplade till metaboliter som kan påverkas av bariatrisk kirurgi, minskade den kirurgiska interventionen trikarboxylsyracykeln, glycin-, serin- och treoninmetabolismen, glyoxylat- och dikarboxylat- och andtyrosinmetabolismen. Dessa resultat tyder på att BCAA och aromatiska föreningar, såväl som energimetabolism, var negativt reglerade med bariatrisk kirurgi18. Även om fördelaktiga effekter av BCAA-tillskott har beskrivits, visar vissa kliniska försök ökade BCAA-nivåer vid fetma och personer med insulinresistens8,11,21.

RYGB-tekniken inducerar en minskning av serum BCAA, vilket ytterligare validerar hur bariatrisk kirurgi hjälper till med insulinresistens och glukosmetabolism. BCAA-nivåerna minskade markant endast hos patienter som tappade minst 10 kg kroppsvikt efter överviktsoperation, men inte hos patienter med liknande viktminskning orsakad av en restriktiv diet, vilket tyder på rollen av en bariatrisk kirurgiberoende mekanism i BCAA-reduktion6. VG-tekniken visade i synnerhet en ökad kapacitet för aminosyrabiosyntes efter operation, en mekanism som kunde kopplas till förbättrad glukoskontroll6,11. Vissa patienter som genomgår bariatrisk kirurgi har rapporterat förbättringar i parametrar för det metabola syndromet, inklusive minskad midjeomkrets, minskade triglycerider, ökad fasteglukosnivå högdensitetslipoprotein och sänkt blodtryck. Många av förklaringarna till denna förändring av ingut-arkitekturen beror på förändrat födointag, hormonell modifiering, gallsyror (BA) och förändringar i inflammationsnivåer5,8,17.

Några av dessa har associerats med parametrar för metaboliskt syndrom och ökad Veillonella, som är omvänt korrelerad med midjemåttet och positivt korrelerad med viktminskningsprocenten. Escherichia, Akkermansia, Enterococcus och Carnobacterium korrelerade positivt med procentuell viktminskning, och Bifidobacterium och Sutterella negativt korrelerade5,20,26. Nyligen gjorde en metaanalys av Guo et al. rapporterade förändringen av två släkten, Escherichia och Akkermansia, efter bariatrisk kirurgi. Förändringar i bakteriesläkten, såsom Eubacteriumspp., Ruminococcaceae spp. och Faecalibacterium spp., är förknippade med förbättring av metabola faktorer, inklusive HbA1c. Dessutom kan den rekommenderade hälsosamma kosten efter bariatrisk kirurgi också spela en roll för att öka MGR, i motsats till övervikt, vars mikrobiota rikedom minskar10,16.

Fusobacteriaceae, Clostridiaceae och Enterobacteriaceaespecies ökade avsevärt, medan Bifidobacteriaceae och Peptostreptococcaceae minskade i överflöd efter RYGB. Samtidigt skedde en ökning av mikrobiotarikedomen, främst på grund av Proteobakterier, med ett ökat gutmiskt associerat mikrobiota-uttryck mellan den vita AT och den vita associeringen av mikrobiota. phyla associerades med förbättrad bålfettmassa och glykerat hemoglobin6,19. Dessutom visade RYGB en ökning av förekomsten av typiskt orala bakterier som Fusobacteria, Veillonella och Granulicatella, och dessa förändringar kan styrkas på grund av pH-förändringar, eftersom när det är förhöjt i den distala tarmen kan detta påverka tarmmikrobiotan.

Matflödet modifierades också, med mindre näringsämnen i den distala tarmen under post-RYGB-förhållanden. I detta avseende spelar syre en viktig roll, eftersom förkortningen av tarmlängden i RYGB kan leda till tillväxt av fakultativa anaerober såsom Gammaproteobacteria och en minskning av vissa obligat aerober21. VG-tekniken visade dock inga signifikanta förändringar, och förändringarna i mikrobiotinducerad genom kirurgi sker mer gradvis och omformar inte helt de mikrobiella släktena som finns i tarmen. Slutligen, när man jämför de två teknikerna, har RYGB visat sig modifiera tarmmikrobiomet avsevärt19.

Bypasskirurgi ökar intestinal glukoneogenes och förbättrar insulinresistens; den ökade GLUT1-transportören på enterocyternas membran förbättrar glukosupptaget, och detta sker främst för att stödja den ökade vävnaden. Hyperplasin av tarmceller förklarar också de ökade mängderna av glukagon-härledda peptider som hjälper till att utnyttja glukos. Thenatrium-glukos co-transporter (SGLT1) hjälper också till att sänka plasmaglukos; detta beror på natrium som finns i gallan. Med detta fördröjde gastrectomy glukosabsorptionen och visade inte tarmhyperplasi8. Det finns dock en kontrovers i resultaten om denna bakteriella andel, eftersom vissa studier med överviktiga patienter visar förändringar i mängden mikroorganismer efter kirurgi, medan andra visar motsatt effekt.

Bakterieklustren några månader efter operationen förändrades progressivt, och efter 3 månader var det möjligt att observera att bakterierna som utgjorde mikrobiomet inte längre var desamma. Förändringarna upprätthölls inte på lång sikt och återgick till de initiala preoperativa värdena efter 12 månader, men förbättringen av ämnesomsättningen fortsatte. Således, 12 månader efter operationen, var bakterieprofilen liknande den för den preoperativa5,19. Andra postoperativa försökspersoner hade inte denna snabba förändring i mikrobiom efter operation, men förbättring av ämnesomsättningen uppnåddes efter 1 år.

Dessa skillnader visar att mikrobiomförändring ensam inte kan upprätthålla de fördelar som uppnås på lång sikt, eftersom bakteriegrupper verkar synergistiskt för att förbättra eller försämra metabolismen21.Shao et al. genomfört forskning med råttor som genomgick bariatrisk kirurgi av VG-typ och RYGB. Efter apostprocedural observation i 1, 3, 6 och 9 veckor fann de att effektiviteten av bariatriska operationer var förknippad med deras effekter på tarmmikrobiotan, eftersom det fanns en förändring i sammansättningen, geninnehållet och fermenteringsprofilerna för mikrober i tarmen, vilket främjade minskade övergripande fetma, snabb förbättring av glukosmetabolismen och remission av komorbiditeter med fetma efter ingreppet.

Fenotypen av cirkulerande mikroorganismer och biomarkörer förekommer disparat och i hela kroppen. För att undersöka förekomsten av biomarkörer som är associerade med olika utfall i varje kirurgisk teknik, fann man att bakteriesläktet Veillonella kan vara den mest karakteristiska biomarkören för RYGB-proceduren, medan Blautia kan vara biomarkören för VG-kirurgi. Genom att utvärdera den postoperativa mikrobiotaprofilen visades RYGB-tekniken förändra mikrobiomet mer rikligt.

Således gynnades signaltransduktionsvägen liksom nedbrytningen och metabolismen av xenobiotika. Andra vägar som förändrades efter operationen var minskad aminosocker- och nukleotidsockermetabolism, alanin, aspartat och glutamatmetabolism och glykolys/glykoneogenes19,20. Det finns en direkt påverkan mellan vissa bakteriearter och kirurgiska tekniker. Det visade sig att i RYGB, förutom viktminskning, möjliggjordes förändringar i mikrobiotans profil. Firmicutes phyla associerades med bättre nivåer av glykerat hemoglobin och förbättrad AT i bålen. I motsats till detta visade VG-tekniken en koppling till Akkermansiamuciniphila-arter, som är relaterade till förbättrad ämnesomsättning, minskad fetthalt och inflammation. A. muciniphila producerar metaboliter som härrör från dess fermentering som fungerar som substrat för andra bakterier19.

Fynden som framgår av studien från Autonomous University of Barcelona och Chicagos undervisningssjukhus visade att genom att förändra mikrobiomets metabolism som helhet förändrar bakterier cirkulerande biomarkörer och förhållandet mellan tarmmikrobiom och förbättrad metabolism i hela kroppen. Studien tittade på 26 patienter, 8 av dem med DM2, 9 som tog metformin, 11 behandlade för högt blodtryck, 10 för dyslipidemi, och endast en hade en historia av kardiovaskulär sjukdom. Mikroorganismernas profil förbättrades, men denna förändring kunde inte upprätthållas på lång sikt. Bakteriesammansättningen av bas och butyrat förändrades gradvis allteftersom månaderna gick efter operationen20. Metaboliter som härrör från bakteriella metabolismer såsom BA, SCFA, trimetylamin-N-oxid (TMAO), betain och kolin har fått sin aktivitet förändrad, vilket har resulterat i fördelar för patienter; höga mängder TMAO, till exempel, är förknippade med en hög risk för hjärt-kärlsjukdomar21.

När det gäller BCAA finns det bevis för att tillskott har positiva effekter, men dessa nivåer av fetma, insulinresistens och DM2 ökar. BCAA-medierad insulinresistens uppstår eftersom det hämmar fosforyleringen av insulinreceptorn (IRS-1). Patienter med insulinresistens har inte bara ökade nivåer av BCAA utan har även i sin mikrobiota goda mängder mikroorganismer av arterna Prevotella copri och Bacteroidesvulgatus, vilka är arter relaterade till det ökade uttrycket av gener som utför biosyntesen av BCAA3.BA syntetiseras i levern, lagras i gallblåsan och utsöndras i tolvfingertarmen som svar på näringsämnen och deras absorptionsbehov. De fungerar som ytaktiva ämnen och är viktiga för nedbrytning och absorption av ämnen och stimulerar utsöndringen av hormonet GLP -1, syntetiserat av L-cellerna i tarmen.

De är också naturliga ligander av TGR5-receptorn, uttryckta i L-celler, vilka är relaterade till förbättrat glukosutnyttjande, därav följande viktminskning och minskad inflammation6,8. BA kan reglera sammansättningen av tarmmikrobiotan. Därför spelar de en viktig roll för att upprätthålla frisk tarmmikrobiota, insulinkänslighet, medfödd immunitet och balanserad lipid- och kolhydratmetabolism. Den felaktiga bioomvandlingen av primära BAs (PBA) till sekundära BAs (SBA) resulterar i fekal dysbios såväl som metabolisk dysfunktion och är mekaniskt associerad med gastrointestinal carcinogenes, inklusive kolorektal cancer och hepatocellulärt karcinom17. Mekanismen för BA inför förbättringar inducerade av bariatrisk kirurgi i kroppsvikt och metabolism inkluderar minskad systemisk och hepatisk inflammation, vilket har, som en konsekvens, effektivare insulinsignalering utan ökad GLP-1 och insulinutsöndring6.

Förhållandet mellan BAmetabolism och tarmmikrobiota finns i Farnesoid X-receptorn (FXR). Patienter som genomgick gastric bypass utvecklade en "frisk" tarmmikrobiota, med minskade Bacteroides och ökad Roseburia. Sådana förändringar hittades inte i FXR knockout-möss och antyder en FXR-beroende signalväg. Ett annat fynd är att mikrobiotan metaboliserar BAs, som är ansvariga för bildandet av PBA och SBA som aktiverar FXR, vilket stimulerar frisättningen av tarmhärledda hormoner såsom fibroblasttillväxtfaktor-19 (FGF19), vilket i sin tur stimulerar BA i dess syntes , vilket ökar värdens energiförbrukning. Därför hittas förhöjda nivåer av FGF19 och BA hos vuxna som genomgår gastrisk bypassoperation efter 1 månad. Detsamma förekommer inte hos överviktiga vuxna som har fått medicin17.

Patienter med NAFLD har höga nivåer av BA i plasma, liksom bariatriska patienter, men PBA/ABS-kvoten hos bariatriska patienter tenderar att vara lägre jämfört med NAFLD-patienter. Detta fynd är inte relaterat till postoperativ viktförlust eftersom BA-nivåerna minskar efter viktminskning med kalorirestriktion och med justerbar magbanding21,22. Den intestinala anatomiska förändringen i RYGB-tekniken gör att dåligt smält mat når distala delar av tunntarmen med en högre koncentration av BA. En liknande effekt finns i SG-tekniken. En tarmanpassning sker så att ilealreabsorption av BA blir mer effektiv, vilket motiverar ökningen av plasmavärdet efter bariatrisk kirurgi11,26. Med andra ord, även om de flesta experimentella studier som utförs på detta ämne är med djur och observationsstudier är begränsade, är det känt att bariatrisk kirurgi spelar en viktig roll i etiopatogenesen av NAFLD.

Därför inducerar moduleringen av tarmmikrobiotan efter bariatrisk kirurgi och påverkan på PBA/SBA-förhållandet i plasma metaboliska förbättringar som inte nödvändigtvis beror på vikt2,24.Som beskrivits tidigare har mikrobiotan stor inverkan på människokroppens immunsystem. Fetma är en sjukdom av låggradig inflammatorisk karaktär som genererar lesioner i AT, vilket kan resultera i måttlig och kronisk systemisk inflammation. De påverkar produktionen av inflammatoriska cytokiner och kemokiner som rekryterar inflammatoriska celler inom AT6,8. Denna ökning av inflammatoriska processer kan försvaga tarmväggen7, vilket gör att många överviktiga patienter får dysbios i tarmmikrobiotan14. Makrofager är de huvudsakliga inflammatoriska cellerna i AT och uppvisar en blandad ytmarkör hos överviktiga personer. Den kontinuerliga inflammatoriska cykeln och onormal metabolism induceras av verkan av lymfocyter, mastceller och neutrofiler14. Vissa kemokiner som MCP1 hjälper också till vid rekryteringen av pro-inflammatoriska celler23.

Uttrycket av pro-inflammatoriska cytokiner som IL-1, IL-6,IL-8, MIP-1, IFN- och TNF- är signifikant förhöjda inobese kvinnor10,26. Det skedde en minskning av fettocytstorleken efter bariatrisk kirurgi, åtföljd av en minskning av antalet proinflammatoriska cytokiner som CD4, CD16+ och monocyter, vilket resulterade i en minskning av kroppsvikten och metabolisk förbättring. Förändringar i receptorerna närvarande på monocyter, såsom TLR4-receptorn, som kan känna igen bakteriell LPS, är associerade med modifiering av mikrobiotan. Th1-lymfocyter har också ändrat sin fenotyp. Vid fetma hade de en inflammatorisk profil och ett Th1/Th2-förhållande som förändrade efter operation8. Följaktligen, eftersom förbättringar av blodsocker är associerade med högre mängder Th2, tenderar profilen för inflammatorisk sekretion att minska efter bariatrisk kirurgi.

Glukosnivåerna förbättras inom några dagar efter gastricbypass, och kaloribegränsningen efter operation leder till viktminskning och även förändringar i anorexigena tarmhormoner, såsom GLP-1, CCK, PYY, OXN och så småningom glycin. Mängden viktnedgång påverkar också remissionen av diabetes. Dessutom förbättrar bariatrisk kirurgi med dess åtföljande viktminskning insulinkänsligheten, särskilt jämfört med gastricbypass kontra en restriktiv diet6,8. Förutom att kontrollera matintaget påverkar tarmhormonerna insulinutsöndringen och -resistens.GLP-1 är det mest studerade hormonet efter bariatrisk kirurgi, och patienter med DM2 har minskad utsöndring av detta hormon under postprandialperioden18,26.Utsöndringen av GLP{{ 7}} ökar efter bariatrisk kirurgi, vilket förbättrar insulinsvaret.

I en litteraturöversikt har Debédatet al. visade att efter fall av hypoglykemi orsakad av en ökning av antalet betaceller efter bariatrisk operation, utförde bukspottkörteln en anpassning efter operationen och reglerade därmed möjliga komplikationer8. Massan av betaceller hade förändrats i bukspottkörteln hos patienter som genomgick gastric bypass, och de led av neuroglykopeniska symtom på postprandialhypoglykemi. Fynden är dock heterogena; En annan studie på överviktiga patienter fann att det fanns en ökning av beta-cellmassan i pankreas före och efter att ha utfört VG och gastrisk bypass på totalt 26 patienter med svår fetma, vissa med DM2 och andra utan diabetes. Trots förbättringen av glukoshomeostasen, inte ens med kirurgi, återställs inte beta-cellsfunktionen, och den börjar inte fungera hos människor som alltid har varit smala, även med viktminskningen hos den bariatriska patienten2. GLP-2 verkar också för att hjälpa till med metabola förbättringar, och dess mängd ökar avsevärt efter gastric bypass.

Detta hormon har en skyddande effekt på tarmbarriären och inflammation8. Ett annat tarmhormon som bariatrisk kirurgi stör är ghrelin, en orexigen peptid som produceras av magceller. Plasmanivåerna av ghrelin ökar före måltider och minskar postprandialt. Med dietframkallande viktminskning ökar ghrelinnivåerna och detta skulle vara relaterat till att man går ner i vikt efter bantning, medan efter gastric bypass är plasmanivåerna av ghrelin lägre2. Ghrelinis minskas av VG, vilket också minskar viktökning och matintag och förbättrar svaret på GLP-1-hormonet. PYYhormon är ett anorexigent hormon som utsöndras av celler i theileum och kolon som svar på näringsstimulering; det har en aptitdämpande effekt hos överviktiga individer. Slutligen minskar förgutan och antiinkretin en patofysiologisk ökning av antiinkretinsignalering som normalt tjänar till att förhindra postprandialhypoglykemi genom att neutralisera inkretinmedierat insulin.

Naturlig örtmedicin för att lindra förstoppning-Cistanche

Cistanche är ett släkte av parasitväxter som tillhör familjen Orobanchaceae. Dessa växter är kända för sina medicinska egenskaper och har använts i traditionell kinesisk medicin (TCM) i århundraden. Cistanche-arter finns främst i torra och ökenområden i Kina, Mongoliet och andra delar av Centralasien. Cistanche-växter kännetecknas av sina köttiga, gulaktiga stjälkar och är högt värderade för sina potentiella hälsofördelar. I TCM tros Cistanche ha toniska egenskaper och används ofta för att ge näring till njurarna, öka vitaliteten och stödja sexuell funktion. Det används också för att ta itu med problem relaterade till åldrande, trötthet och allmänt välbefinnande. Medan Cistanche har en lång historia av användning inom traditionell medicin, är vetenskaplig forskning om dess effektivitet och säkerhet pågående och begränsad. Det är dock känt att det innehåller olika bioaktiva föreningar såsom fenyletanoidglykosider, iridoider, lignaner och polysackarider, vilka kan bidra till dess medicinska effekter.

Wecistanchescistanche pulver, cistanche tabletter, cistanche kapslar,och andra produkter utvecklas med hjälp avökencistanchesom råvaror, som alla har en god effekt på att lindra förstoppning. Den specifika mekanismen är följande: Cistanche tros ha potentiella fördelar för att lindra förstoppning baserat på dess traditionella användning och vissa föreningar den innehåller. Medan vetenskaplig forskning specifikt om Cistanches effekt på förstoppning är begränsad, tros den ha flera mekanismer som kan bidra till dess potential att lindra förstoppning. Laxerande effekt:Cistanchehar länge använts i traditionell kinesisk medicin som ett botemedel mot förstoppning. Det tros ha en mild laxerande effekt, vilket kan bidra till att främja tarmrörelser och framkalla förstoppning. Denna effekt kan tillskrivas olika föreningar som finns i Cistanche, såsom fenyletanoidglykosider och polysackarider. Återfukta tarmarna: Baserat på traditionell användning anses Cistanche ha fuktgivande egenskaper, speciellt inriktat på tarmarna. Främjande av hydrering och smörjning av tarmarna kan hjälpa till att mjuka upp verktyg och underlätta enklare passage, och därigenom lindra förstoppning. Antiinflammatorisk effekt: Förstoppning kan ibland förknippas med inflammation i matsmältningskanalen. Cistanche innehåller vissa föreningar, inklusive fenyletanoidglykosider och lignaner, som tros ha antiinflammatoriska egenskaper. Genom att minska inflammation i tarmarna kan det hjälpa till att förbättra tarmrörelsens regelbundenhet och lindra förstoppning.