Позитивність до метану та водню при дихальному тесті пов’язана з більшим індексом маси тіла та тілом
Р. Матхур, М. Амічай, К. С. Чуа, Дж. Міроча, Г. М. Барлоу, М. Піментел, позитивність до метану та водню при дихальних тестах пов’язана з більшим індексом маси тіла та жирових відкладень, Журнал клінічної ендокринології та обміну речовин, том 98, Випуск 4, 1 квітня 2013 р., Сторінки E698 – E702, https://doi.org/10.1210/jc.2012-3144
Колонізація шлунково-кишкового тракту метаногенними археями (метаногенами) суттєво впливає на метаболізм господаря та збільшення маси тіла на моделях тварин, а метан вдиху пов’язаний із більшим індексом маси тіла (ІМТ) серед людей із ожирінням.
Метою дослідження було охарактеризувати взаємозв'язок метану та водню при дихальному дослідженні (як сурогат для колонізації воднем, що вимагає метаногену, Methanobrevibacter smithii), маси тіла та відсотка жиру в загальній популяції когорти.
Це було проспективне дослідження (n = 792) послідовних суб'єктів, які подавались на тестування на дихання.
Дослідження проводилось у центрі вищої медичної допомоги.
Вимірювали ІМТ та відсоток жиру в організмі.
Випробовуваних класифікували на 4 групи на основі тестування на дихання: нормальний (N) (метан 2; H +: 24,2 ± 4,5 кг/м 2; M +: 24,0 ± 3,75 кг/м 2; M +/H +: 26,5 ± 7,1 кг/м 2, С
Ожиріння є значним і швидко зростаючим викликом для охорони здоров'я і пов'язане з підвищеним ризиком розвитку ішемічної хвороби, гіпертонії, інсульту, діабету 2 типу, деяких видів раку та передчасної смерті (1, 2). З'ясування механізмів, що сприяють розвитку ожиріння, є ключовим для визначення превентивних підходів. Дослідження почали визначати взаємозв'язок між флорою кишечника та метаболізмом (3–5). Зміни відносної чисельності Bacteroidetes і Firmicutes були пов'язані зі змінами в обміні речовин і збільшенням маси як у мишей (6), так і у людей (4). Крім того, колонізація з метаногенними археями, Methanobrevibacter smithii, призводить до більшого збільшення ваги у вільних від мікробів тварин, ніж інфікування лише тетайотаомікроном (7).
Сучасна гіпотеза полягає в тому, що роль M smithii у збільшенні ваги у тварин є полегшувальною і включає синтрофічні стосунки з іншими мікробами. M smithii виробляє метан як побічний продукт його анаеробного метаболізму, що вимагає водню. Поглинаючи водень, M smithii забезпечує підвищену продуктивність та метаболізм цих синдропів, сприяючи виробленню коротколанцюгових жирних кислот (SCFA) та збільшуючи доступність калорій для господаря (8).
M smithii є переважним метаногеном у шлунково-кишковому тракті людини (GI) (9), і ми показали, що метан при дихальних тестах асоціюється з більш високим рівнем M smithii в калі (10). Крім того, нещодавно ми показали, що у метан-позитивних пацієнтів із ожирінням середній показник маси тіла (ІМТ) на 6,7 кг/м 2 більший, ніж у метан-негативних контролерів ожиріння (11). Однак взаємозв'язок між метаном, ІМТ та жировими відкладеннями в загальній популяції когорти не оцінювався. У цьому документі ми представляємо перше масштабне проспективне дослідження на людях, яке характеризує зв'язок з метаном при дихальному тесті (як сурогат кишкової колонізації M smithii) у різному віці, вазі тіла та ІМТ.
Матеріали і методи
Навчання населення
Послідовні суб'єкти, які представляли тест на дихання лактулозою, мали право брати участь. Критерії виключення базувались на здатності безпечно проводити біоімпедансні антропометричні вимірювання, а вагітних жінок та пацієнтів із серцевими стимуляторами/дефібриляційними пристроями виключали. Усі суб'єкти надавали інформовану згоду до участі у дослідженні. Дослідження було схвалено Інституційною комісією з огляду медичного центру Седарс-Сінай (Лос-Анджелес, Каліфорнія).
Анкета
Випробовувані заповнили демографічну та медичну анкету та опитувальник симптомів кишечника (12), оцінюючи свої останні 7 днів кишкових скарг (здуття живота, діарея, запор та біль у животі) за візуальною аналоговою шкалою від 0 до 100 мм, 100 найбільш важких.
Тест на дихання лактулозою
Випробовувані були представлені в медичний центр після голодування протягом 12 годин, як описано раніше (13). Зразки дихання збирали в системі подвійного мішка (Quintron Instrument Co, Мілуокі, Вісконсин). Після первинного збору дихання суб’єкти вживали 10 г сиропу лактулози, а потім 250 мл води. Зразки дихання збирали кожні 15 хвилин протягом 2 годин та аналізували за допомогою газового хроматографа Breathtracker (Quintron Instrument Co). Виходи включали водень, метан та вуглекислий газ. Гідроген та метан були скориговані на діоксид вуглецю для стандартизації до рівня альвеолярного газу та повідомлялись у частинах на мільйон (ppm). Суб'єкти з метаном 3 ppm або більше вважалися метанопозитивними, як було описано раніше (13). Суб'єкти, у яких водень перевищував 20 ppm на 90 хвилинах або раніше, під час випробування, вважалися позитивними до водню.