Record Details

METABOLIC SYNDROME AND INTESTINAL MICROECOLOGY

Translational Medicine

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title METABOLIC SYNDROME AND INTESTINAL MICROECOLOGY
МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ СИНДРОМ И МИКРОЭКОЛОГИЯ КИШЕЧНИКА
 
Creator Yuri Borschev I.; Federal Almazov Medical Research Centre; Institute of Experimental Medicine of the NorthWest Branch of the Russian Academy of Science
E. Ermolenko I.; Institute of Experimental Medicine of the NorthWest Branch of the Russian Academy of Science; Saint-Petersburg State University
Юрий Борщев Юрьевич; ФГБУ «Федеральный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова»; ФГБУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» Северо-западного отделения Российской академии наук
Елена Ермоленко Игоревна; ФГБУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины» Северо-западного отделения Российской академии наук; ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет»
 
Subject ожирение; сахарный диабет; микробиота; метаболическая эндотоксемия; метаболиты; пробиотики; пребиотики; obesity; diabetes; microbiota; metabolic endotoxemia; metabolites; probiotics; prebiotics
 
Description Metabolic syndrome (MS) is associated with the current diseases: obesity and diabetes, which are accompanied by changes of intestinal microbiota and of immune and neurohumoral systems. The aim of the work was to analyze the data obtained in the study of the role of the intestinal microbiota in case of MS and its correction. Discussed issues: features of the microbiota in MS metabolic endotoxemia and bacteremia, the role of surface structures and metabolites of bacteria, the ability to diagnostics and treatment of MS using microbiological approaches.
Метаболический синдром (МС) связан с актуальными заболеваниями: ожирением, и сахарным диабетом, которые сопровождаются изменениями микробиоты кишечника и функционирования иммунной и нейро-гуморальных систем организма. Целью работы явился анализ данных, полученных при исследовании роли микробиоты кишечника при возникновении МС и его коррекции. Затронуты вопросы: особенности микробиоты при МС, метаболические эндотоксемия и бактериемия, роль поверхностных структур и метаболитов бактерий, возможность диагностики и лечения МС с использованием микробиологических подходов.
 
Publisher Federal Almazov North-West Medical Research Centre, Saint Petersburg, Russia
 
Date 2016-12-23
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/4
 
Source Translational Medicine; № 1 (2014); 19-28
Трансляционная медицина; № 1 (2014); 19-28
2410-5155
2311-4495
 
Language rus
 
Relation http://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/4/5
Reaven G.M. Banting Lecture 1988. Role of Insulin Resistance in Human // Diabetes. - 1988. - Vol. 37. - P. 1595-1607.
Метаболический синдром // под. редакцией Г.Е. Ройтберга / Москва, «МЕДпресс-информ». - 2007. - С. 223.
Eckel R.H., Grundy S.M., Zimmet P.Z. The metabolic syndrome // Lancet. - 2005. - Vol. 365. - P. 1415-1428.
Ziramet P., Shaw J., Alberti G. Preventing type 2 diabetes and the dysmetabolic syndrome in the real world: a realistic view // Diabetic medicine. - 2003. - Vol. 20, № 9. - P. 693-702.
Wild S.H., Byrne C.D. The global burden of the metabolic syndrome and its consequences for diabetes and cardiovascular disease // The metabolic syndrome. - 2005. - Р 1-43.
Weiss R., Dziura J., Burgert T.S. et al. Obesity and the metabolic syndrome in children and adolescents // N. Engl. J. Med. - 2004. - № 350. - P. 2362-2374.
[Электронный ресурс]. URS: http://ru.wikipedia.org/wiki/ВОЗ.
Шляхто Е.В., Конради А.О., Ротарь О.П., Солнцев В.Н. К вопросу о критериях метаболического синдрома. Значение выбора критерия для оценки распространенности // Артериальная гипертензия. - Т. 15, № 4. - 2009. - С. 409-412.
Eckel R.H., Grundy S.M., Zimmet P.Z. The metabolic syndrome // The Lancet. - 2005. - Vol. 365, № 9468. - P. 1415-1428.
Tilg H., Kaser A. Gut microbiome, obesity, and metabolic dysfunction // The Journal of Clinical Investigation. - 2011. - Vol. 121, № 6. - P. 2126-2132.
Olefsky J.M., Glass C.K. Macrophages, inflammation and insulin resistance // Annu. Rev. Physiol. - 2010. - Vol. 72, P. 219-246.
Cani P.D., Osto M., Geurts L., Everard A. Involvement of gut microbiota in the development of low-grade inflammation and type 2 diabetes associated withobesity // Gut Microbes. - 2012. - Vol. 3, № 4. - P. 279-288.
Greevenbroek M.M., Schalkwijk C.G., Stehouwer C.D. Obesity-associated low-grade inflammation in type 2 diabetes mellitus: causes and consequences // Neth J Med. - 2013. - Vol. 71, № 4. - P. 174-187.
Осипов Г.А. Невидимый орган - микрофлора человека. [Электронный ресурс]: URS: http://www. rusmedserv.com/microbdiag/invisibleorgan.htm#b6 (дата обращения: 21.07.2007).
Odegaard J.I., Chawla A. Mechanisms of macrophage activation in obesity-induced insulin resistance // Nat. Clin. Pract. Endocrinol. Metab. - 2008. - Vol. 4. - P. 619-626.
Kosteli A., Sugaru E., Haemmerle G. et al. Weight loss and lipolysis promote a dynamic immune response in murine adipose tissue // J. Clin. Invest. - 2010. - Vol. 120. - P. 3466-3479.
Weisberg S.P., McCann D., Desai M. et al. Jr. Obesity is associated with macrophage accumulation in adipose tissue // J. Clin. Invest. - 2003. - Vol. 112. - P. 1796-1808.
Xu H., Barnes G.T., Yang Q. et al. Chronic inflammation in fat plays a crucial role in the development of obesity-related insulin resistance // J. Clin. Invest. - 2003. - Vol. 112. - P. 1821-1830.
Tordjman J., Guerre-Millo M., ClUment K. Adipose tissue inflammation and liver pathology in human obesity // Diabetes Metab. - 2008. - Vol. 34. - P. 658-663.
Li L., Messina J.L. Acute insulin resistance following injury // Trends Endocrinol Metab. - 2009. - Vol. 20. - P. 429-435.
Kovatcheva-Datchary P.I., Arora T. Nutrition, the gut microbiome and the metabolic syndrome // Best Pract Res Clin Gastroenterol. - 2013. - Vol. 27, № 1. - P. 59-72.
Everard A.I., Cani P.D. Diabetes, obesity and gut microbiota // Best Pract Res Clin Gastroenterol. - 2013. - Vol. 27, № 1. - P. 73-83.
A framework for human microbiome research. // The Human Microbiome Project Consortium // Nature. - Vol. 486. - P. 215-221.
Dave M., Higgins P.D., Middha S., Rioux K.P. The human gut microbiome: current knowledge, challenges, and future directions // Transl. Res. - 2012. - Vol. 160, № 4. - P. 246-257.
Шлегель Г. Общая микробиология. Пер. с нем. - М.; Мир, 1987. - 567 с.
Бондаренко В.М., Грачева Н.М., Мацулевич Т.В. Дисбактериозы кишечника у взрослых. - М.: KMK Scientific Press, 2003. - 224 с.
Ардатская М.Д., Минушкин О.Н. Дисбактериоз кишечника: эволюция взглядов. Современные принципы диагностики и фармакологической коррекции // Cons. medicum / Гастроэнтерология. - 2006. - Т. 8., № 2. - С. 4-18.
Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание // Микрофлора человека и животных и ее функция - Т. 1. - 1998. - 288 с.
Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание // Социально-экологические и клинические последствия дисбаланса микробной экологии человека и животных. - Т. 2. - 1998. - 420 с.
Krajmalnik-Brown R.I., Ilhan Z.E., Kang D.W., DiBaise J.K. Effects of gut microbes on nutrient absorption and energy regulation // Nutr. Clin. Pract. - 2012. - Vol. 27, № 2. - P. 201-214.
Siezen R.J., Kleerebezem M. The human gut microbiome: are we our enterotypes? // Microbial Biotechnology. - 2011. - Vol. 4, № 5. - P. 550-553.
Ткаченко Е.И., Успенский Ю.П. Питание, микробиоценоз, и интеллект человека. - 2006. - 560 с.
Salminen S., Gueimonde M. Gut microbiota in infants between 6 and 24 months of age // Nestle Nutr. Workshop Ser. Pediatr. Program. - 2005. - Vol. 56. - P. 43-51.
Tordjman J., Guerre-Millo M., Clément K. Adipose tissue inflammation and liver pathology in human obesity // Diabetes Metab. - 2008. - Vol. 34, P. 658-663.
Li L., Messina J.L. Acute insulin resistance following injury // Trends Endocrinol Metab. - 2009. - Vol. 20. - P. 429-435.
Qin J., et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing // Nature. - 2010. - Vol. 464. - P. 59-65.
Turnbaugh PJ., et al. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest // Nature. - 2006. - Vol. 444. - P. 1027-1131.
Turnbaugh PJ., et al. Diet-induced obesity is linked to marked but reversible alterations in the mouse distal gut microbiome // Cell Host & Microbe. - 2008. - Vol. 3. - P. 213-223.
Dixon A.N., et al. Effect of the orlistat on serum endotoxin lipopolysaccharide and adipocytokines in South Asian individuals with impaired glucose tolerance // Int. J. Clin. Pract. - 2008. - Vol. 62. - P. 1124-1129.
Al-Attas O.S., et al. Changes in endotoxin levels in T2DM subjects on anti-diabetic therapies // Cardiovasc. Diabetol. - 2009. - Vol. 8. - P. 20.
Qin J., Li R., Raes J., Arumugam M., Burgdorf K.S., et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing // Nature. - 2010. - Vol. 464. - P. 59-65.
Creely S.J., et al. Lipopolysaccharide activates an innate immune system response in human adipose tissue in obesity and type 2 diabetes // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. - 2007. - Vol. 292. - P. 740-747.
Deopurkar R., et al. Differential effects of cream, glucose, and orange juice on inflammation, endotoxin, and the expression of Toll-like receptor-4 and suppressor of cytokine signaling-3 // Diabetes Care. - 2010. - Vol. 33. - P. 991-997.
Pussinen P.J., et al. Endotoxemia is associated with an increased risk of incident diabetes // Diabetes Care. - 2011. - Vol. 34. - P. 392-397.
Laugerette F., et al. Emulsified lipids increase endotoxemia: possible role in early postprandial low-grade inflammation // J. Nutr. Biochem. - 2011. - Vol. 22. - P. 53-59.
Kalliomaki M., et al. Early differences in fecal microbiota composition in children may predict overweight // Am. J. Clin. Nutr. - 2008. - Vol. 87. - P. 534-538.
Turnbaugh P.J., et al. Diet-induced obesity is linked to marked but reversible alterations in the mouse distal gut microbiome // Cell Host & Microbe. - 2008. - Vol. 3. - P. 213-223.
Turnbaugh P.J., et al. Marked alterations in the distal gut microbiome linked to diet-induced obesity Cell Host Microbe // Cell Host Microbe. - 2008. - Vol. 3, № 4. - P. 213-223.
Vrieze A., et al. Transfer of intestinal microbiota from lean donors increases insulin sensitivity in individuals with metabolic syndrome // Gastroenterology. - 2012. - Vol. 143. - P. 913-916.
Himes R.W., Smith C.W. Tlr2 is critical for diet-induced metabolic syndrome in a murine model // FASEB J. - 2010. - Vol. 24. - P. 731-7399.
Vijay-Kumar M., et al. Metabolic syndrome and altered gut microbiota in mice lacking Toll-like receptor 5 // Science. - 2010. - Vol. 328. - P. 228-31.
Arumugam M., et al. Enterotypes of the human gut microbiome // Nature. - 2011. - Vol. 473. - P. 174-180.
Finucane M.M., et al. A Taxonomic Signature of Obesity in the Microbiome? Getting to the Guts of the Matter // PLoS ONE. - 2014.
Ройт А. Основы иммунологии. Пер. с англ. - М.; Мир, 1991. - 328 с.
Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы общей патологии. Ч. 1 // Основы общей патофизиологии. - 1999. - 624с.
Cani P.D., et al. Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance // Diabetes. - 2007. - Vol. 56. - P. 1761-1772.
Cani P.D., et al. Selective increases of bifidobacteria in gut microflora improve high-fat-diet-induced diabetes in mice through a mechanism associated with endotoxaemia // Diabetologia. - 2007. - Vol. 50. - P. 2374-2383.
Cani P.D., et al. Changes in gut microbiota control metabolic endotoxemia-induced inflammation in high-fat diet-induced obesity and diabetes in mice // Diabetes. - 2008. - Vol. 57. - P. 1470-1481.
Cani P.D., et al. Changes in gut microbiota control inflammation in obese mice through a mechanism involving GLP-2-driven improvement of gut permeability // Gut. - 2009. - Vol. 58. - P. 1091-1103.
Muccioli G.G., et al. The endocannabinoid system links gut microbiota to adipogenesis // Mol Syst Biol. - 2010. - Vol. 6. - P. 392.
Geurts L., et al. Altered gut microbiota and endocan-nabinoid system tone in obese and diabetic leptin-resistant mice: impact on apelin regulation in adipose tissue // Front Microbiol. - 2011. - Vol. 2. - P. 149.
Amar J., et al. Intestinal mucosal adherence and translocation of commensal bacteria at the early onset of type 2 diabetes: molecular mechanisms and probiotic treatment // EMBO Mol Med. - 2011. - Vol. 3. - P. 559-572.
Amar J., et al. Involvement of tissue bacteria in the onset of diabetes in humans: evidence for a concept // Diabetologia. - 2011. - Vol. 54. - P. 3055-3061.
Физиология человека / под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. - 2003. - C. 656.
Физиология человека / под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса. - М.: Мир, 2007. - 875 с.
Fleckenstein J.M. and Kopecko D.J. Breaching the mucosal barrier by stealth: an emerging pathogenic mechanism for enteroadherent bacterial pathogens // The Journal of Clinical investigation. - 2001. - Vol. 1, № 1. - Р. 27-30.
Sansanetti P. Host-pathogen interactions: the seduction of molecular cross talk // Gut. - 2002. - Vol. 50, № 3. - Р. 1112-1118.
Macfarlane S., Woodmansey E.J., Macfarlane G.T. Colonization of mucin by human intestinal bacteria and establishment of biofilm communities in a two-stage continuous culture system // Appl. Env. Microbiol. - 2005. - Vol. 71. - P. 7483-7492.
Калмыкова А.И., Пальчикова Н.А., Бгатова Н.П. и др. Системная реакция организма экспериментальных животных на длительный прием пробиотика // Бюллетень СО РАМН. - 2005. - № 3 (117). - С. 97-101.
Лизько Н.Н. Новые экспериментальные модели в микроэкологии // Антибиотики и химиотерапия. - 1989. - Т. 34. - № 6. - С. 443 - 447.
Бельмер С.В. Антибиотик-ассоциированный дисбактериоз кишечника // Русский медицинский журнал. - 2004. - Т. 12. - № 3. - С. 148-151.
Pessi T., et al. Probiotics reinforce mucosal degradation of antigens in rats: implications for therapeutic use of probiotics // The Journal of Nutrition. - 1998. - Vol. 128. - Р. 2313-2318.
Lievin-Le Moal V., Servin A.L. The front line of enteric host defense against unwelcome intrusion of harmful microorganisms: mucins, antimicrobial peptides, and microbiota // Clin. Microbiol. Rev. - 2006. - Vol. 19, № 2. - P. 315-337.
Sharma R., Young C., Neu J. Molecular modulation of intestinal epithelial barrier: contribution of microbiota // J. Biomed. Biotechnol. - 2010.
Cani P.D., Osto M., Geurts L., Everard A. Involvement of gut microbiota in the development of low-grade inflammation and type 2 diabetes associated with obesity // Gut Microbes. - 2012. - Vol. 3, № 4. - P. 279-288.
Quercioli A. Coronary vasomotor control in obesity and morbid obesity: contrasting flow responses with endocannabinoids, leptin, and inflammation // JACC Cardiovasc Imaging. - 2012. - Vol. 5, № 8. - P. 805-815.
Lake K.D., et al. Cardiovascular effects of anandamide in anesthetized and conscious normotensive and hypertensive rats. Hypertension. - 1997. - Vol. 29, № 5. - P. 1204-1210.
Malinowska B., et al. Involvement of central beta2-adrenergic, NMDA and thromboxane A2 receptors in the pressor effect of anandamide in rats // Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. - 2010. - Vol. 38, № 14. - P. 349-360.
Чурюканов М.В., Чурюканов В.В. Функциональная организация и терапевтический потенциал эндогенной каннабиноидной системы.[Электронный ресурс]. URS: http://painrussia.ru/publication/pain_aspects/endogennaja_kannabinoidnaja_sistema/endogennaja_kannabinoidnaja_sistema.ivp (дата обращения: 11.05.2014).
Шляхто Е.В., Петрищев Н.Н., Галагудза М.М., Власов Т.Д., Нифонтов Е.М., Кардиопротекция: фундаментальные и клинические аспекты. - CПб: ООО Студия «НП-Принт», 2013. - 399 с.
Шендеров Б.А. Мишени и эффекты короткоцепочечных жирных кислот // Современная медицинская наука. - 2013. - № 1-2. - C. 21-52.
Hamer H.M., et al. Review article: the role of butyrate on colonic function // Aliment Pharmacol Ther. - 2008. - Vol. 27. - P. 104-119.
Ерофеев Н.П., Радченко В.Г., Селиверстов П.В., Клиническая физиология толстой кишки // Механизмы действия короткоцепочечных жирных кислот в норме и при патологии. - Санкт-Петербург: Форте Принт. - C. 2012-2056.
Головенко О.В., Халиф А.О., Головенко А.О. Роль масляной кислоты в лечении органических и функциональных заболеваний толстой кишки // Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. - 2011. - C. 20-29.
Defoirdt T., et al. Short-chain fatty acids and poly-P-hydroxyalkanoates: (New) Biocontrol agents for a sustainable animal production // Biotechnology Advances. - 2009. - Vol. 27, № 6. - P. 680-685.
Livesey G., Elia M. Short-chain fatty acids as an energy source in the colon: metabolism and clinical implications // In: Physiological and Clinical Aspects of Short-Chain Fatty Acids (Cummings J.Y., Rombeau J.L., Sakata T. (eds). Cambridge University Press. - 2004. - P. 427-482.
Bauer-Marinovic M., et al. Dietary resistant starch type 3 prevents tumor induction by 1, 2-dimethylhydrazine and alters proliferation, apoptosis and dedifferentiation in rat colon // Carcinogenesis. - 2006. - Vol. 27, № 9. - P. 1849-1859.
Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Т. 1 // Микрофлора человека и животных и ее функции. - М. Гранть. - 1998. - C. 287.
Sarowska J., et al. The Therapeutic Effect of Probiotic Bacteria on Gastrointestinal Diseases // Adv Clin Exp Med. - 2013. - Vol. 22, № 5. - P. 759-766.
Salminen S., Wright A., Ouwehand A. Lactic acid bacteria: microbiological and functional aspects // Lactic acid bacteria microbiology and functional aspects. Finland. - 2004. - P. 656.
Ермоленко Е.И., Суворов А.Н. Патент РФ № 2412239. Штамм Lactobacillus fermentum Z, ипсользуемый для производства пробиотических молочнокислых продуктов // Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. - 2011. - Бюл. № 5.
Shinji Fukuda, Hiroshi Ohno. Gut microbiome and metabolic diseases. // Seminars in Immunopathology. - 2014. - Vol. 36. - P. 103-114.
Gareau M.G., Sherman P.M., Walker W.A. Probiotics and the gut microbiota in intestinal health and disease // Nat Rev Gastroenterol Hepatol. - 2010. - Vol. 7. - P. 503-514.
Round J.L., Mazmanian S.K. The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease // Nat Rev Immunol. - 2009. - Vol. 9. - P. 313-323.
Fukuda S., et al. Bifidobacteria can protect from enteropathogenic infection through production of acetate // Nature. - 2011. - Vol. 469. - P. 543-547.
West D.B., et al. Effects of conjugated linoleic acid on body fat and energy metabolism in the mouse // Am J Physiol. - 1998. - Vol. 275. - P. 667-672.
Fukuda S., et al. Isolation of a novel strain of Butyrivibrio fibrisolvens that isomerizes linoleic acid to conjugated linoleic acid without hydrogenation, and its utilization as a probiotic for animals // J ApplMicrobiol. - 2006. - Vol. 100. - P. 787-794.
Lee H.Y., et al. Human originated bacteria, Lactobacillus rhamnosus PL60, produce conjugated linoleic acid and show antiobesity effects in diet-induced obese mice // Biochim Biophys Acta. - 2006. - Vol. 1761. - P. 736-744.
Jones M.L., et al. Cholesterol lowering with bile salt hydrolase-active probiotic bacteria, mechanism of action, clinical evidence, and future direction for heart health applications // Expert Opin. Biol. Ther. - 2013. - Vol. 13 № 5. - P. 631-642.
AnuKam K.S. Probiotic Toxicity, any evidence // Journal of Pharmacology and Toicology. - 2007. - Vol. 2 № 7. - P. 590-598.
Mallappa R.H., et al. Management of metabolic syndrome through probiotic and prebiotic interventions // Indian Journal of Endocrinology and Metabolism. - 2012. - Vol. 16. - P. 20-27.
Probiotics, Prebiotics, and the Host Microbiome: The Science of Translation. [Электронный ресурс]: URS: http://www.nyas.org/events/Detail.aspx?cid=c60ea8d5-44f0-4-aaa-a8ff-3e5f008186f6 (дата обращения: 12.02.2013).
Трансляционная медицина: от науки к практике // Стенограмма первой части выступления академика Шляхто Е.В. на II Международном Интернет Конгрессе специалистов по внутренним болезням 15 февраля 2013 года. [Электронный ресурс]: URS: http://www.internist.ru/articles/cardiology/cardiology_798.html.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).