Abstracto
La prevalencia de enfermedades metabólicas , incluyendo obesidad, dislipidemia , diabetes mellitus tipo 2 (DM2) y enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD), es una carga severa en la sociedad humana debido a la alta morbilidad y mortalidad resultante. Varios factores vinculados a trastornos metabólicos , particularmente factores ambientales (como dieta y microbiota intestinal) y modificaciones epigenéticas , contribuyen a la progresión de enfermedades metabólicas . Los componentes y hábitos dietéticos regulan alteraciones en la microbiota intestinal ; a su vez, los metabolitos derivados de la microbiota, como los ácidos grasos de cadena corta (SCFA), están influenciados por la dieta. Curiosamente, los metabolitos microbianos derivados de la dieta parecen producir sustratos y reguladores enzimáticos para modificaciones epigenéticas (como metilación de ADN , modificaciones de histonas y expresión de ARN no codificante). Los cambios epigenéticos mediados por metabolitos microbianos participan en trastornos metabólicos a través de alteraciones en la permeabilidad intestinal , respuestas inmunes, reacciones inflamatorias y resistencia a la insulina. Además, los metabolitos microbianos pueden desencadenar respuestas inmunitarias inflamatorias y disbiosis de la microbiota al unirse directamente a los receptores acoplados a proteína G (GPCR). Por lo tanto, la dieta, la microbiota intestinal y la epigenética pueden desempeñar un papel en las enfermedades metabólicas. Sin embargo, sus complejas relaciones con las enfermedades metabólicas siguen siendo en gran medida desconocidas y requieren más investigación. Esta revisión tuvo como objetivo profundizar en las interacciones entre la dieta, la microbiota intestinal y la epigenética para descubrir los mecanismos y la terapéutica de las enfermedades metabólicas.
Introducción
Las enfermedades metabólicas son problemas de salud pública a nivel mundial[1]El medio ambiente, el estilo de vida y la epigenética contribuyen al desarrollo de enfermedades metabólicas.[2]Sin embargo, las interacciones complejas entre estos factores no están claras. Existen billones de microorganismos en el huésped, especialmente organismos anaeróbicos obligados , que viven en el lumen intestinal y participan en la formación de comunidades microbianas complejas, a saber, la microbiota intestinal. [3]El intestino humano es un biorreactor y un ecosistema microbiano complejo que consta de bacterias, arqueas y eucariotas.[4]Los microbiomas intestinales influyen en gran medida en la fisiología y patología del huésped, regulando así los procesos biológicos y la salud del huésped.[5]La alteración del equilibrio saludable de los microbios intestinales contribuye al desarrollo de diversas enfermedades crónicas y afecciones potencialmente inflamatorias.[6]El grado de variación en la estructura y función de la microbiota intestinal en diversos estudios es inconsistente y puede depender en gran medida de la dieta, especialmente de la dieta occidental (rica en diversas grasas y azúcares simples).[5]Además, los ingredientes de la dieta, los patrones y los hábitos alimentarios, incluso en las primeras etapas de la vida, median cambios en la composición del microbioma intestinal que contribuyen al desarrollo de trastornos metabólicos. [7].
La microbiota intestinal representa un entorno huésped y también se considera como «el segundo genoma».[8]En comparación con otros sitios del cuerpo humano, el microbioma intestinal humano contiene aproximadamente entre 500 y 1000 especies bacterianas con un estimado de 2 000 000 de genes, lo que supera en 100 veces la cantidad de genes codificantes humanos diferentes.[9]Se han identificado varios mecanismos que asocian la fisiopatología con metabolitos microbianos específicos aislados del microbioma normal o adquiridos por el microbioma asociado a la enfermedad. Es ampliamente conocido que el microbioma es la información genómica colectiva contenida dentro de la microbiota , y varía entre personas aparentemente sanas , cambia con los efectos de la edad, la dieta y el estilo de vida. Algunos factores intrínsecos como la permeabilidad intestinal , el pH y la mucosidad pueden determinar la composición y abundancia microbiana. Otros factores extrínsecos , incluidos los antibióticos, analgésicos, psicoterapéutica y componentes dietéticos. También ocupan la misma posición importante. En condiciones saludables, la microbiota intestinal exhibe estabilidad, resiliencia e interacción simbiótica con el huésped. Dados los diferentes tipos de factores que influyen en la microbiota, la composición y definición de un microbioma saludable sigue siendo un desafío. En la actualidad, la opinión predominante es que una comunidad de microbiota saludable a menudo representa una alta diversidad taxonómica y riqueza de genes microbianos , y una microbiota central estable. Con el rápido desarrollo de nuevas tecnologías, como la secuenciación de alto rendimiento, se ha prestado más atención a la relación entre las funciones del microbioma.
La epigenética incluye la metilación del ADN , las modificaciones de las histonas , la regulación del ARN no codificante (ARNnc) y la remodelación cromosómica. Las modificaciones epigenéticas son fácilmente influenciables por la dieta y el medio ambiente y pueden modular la expresión genética; por lo tanto, la epigenética se considera un mecanismo potencialmente crítico de las enfermedades metabólicas. Además, la regulación epigenética es un mecanismo clave que influye en la homeostasis intestinal del huésped y en el desarrollo de trastornos metabólicos. Los alimentos ingeridos por el huésped son fermentados por la microbiota intestinal para producir metabolitos. Los metabolitos derivados de la microbiota sirven como sustratos, regulan las actividades de las enzimas de modificación epigenética , influyen en la expresión de los genes del huésped y desencadenan la inflamación inmunitaria en las células epiteliales intestinales (CEI), lo que da lugar a varios trastornos metabólicos. Además, la microbiota intestinal está asociada con el perfil epigenético del huésped .En la actualidad, existen diversos fármacos epigenéticos. Inhibidores de la histona desacetilasa (HDAC), suplementos dietéticos, probióticos, prebióticos y trasplante de bacterias fecales (FMT) Se desarrollan rápidamente. Por lo tanto, la interacción entre la dieta, la microbiota intestinal y la epigenética se ha convertido en un campo de investigación atractivo para comprender la etiología de las enfermedades metabólicas e identificar nuevas estrategias para combatir esta epidemia mundial.
Autores: Dan Li, Yujuan Li, Shengjie Yang, Jing Lu, Xiao Jin, Min Wu
Link para seguir el artículo:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0753332222006795?via%3Dihub
Fuente: Science Direct
Nota: Instituto Nutrigenómica no se hace responsable de las opiniones expresadas en el presente artículo.
