Papel de la microbiota intestinal en diferentes estrategias de bajada de peso

Abstract

La microbiota intestinal es un factor determinante en las enfermedades metabólicas como la obesidad. La microbiota intestinal tiene un papel en la bajada de peso. Se piensa que diferentes intervenciones para la pérdida de peso, tendrán una respuesta diferente en la población de microbiota intestinal. Así, el objetivo del presente estudio será el estudiar tres tipos diferentes de intervenciones para la disminución de peso de pacientes con diferente grado de obesidad: cirugía bariátrica, dieta mediterránea y dieta cetogénica. Para ello se recogieron muestras fecales de pacientes obesos antes y después de las intervenciones para su posterior secuenciación del gen bacteriano 16S rRNA mediante un secuenciador NGS (Ion S5, Thermofisher), así como muestras de sangre para la medición de las variables bioquímicas de rutina. Las secuencias fueron traducidas en las poblaciones microbianas con QIIME2, PICRUSt para su análisis funcional y analizado estadísticamente con las plataformas MicrobiomeAnalyst and STAMP, respectivamente. Se han encontrado interesantes diferencias entre los tres métodos estudiados. La cirugía bariátrica, que consiguió las mayores pérdidas de peso, si bien no produjo un cambio radical del perfil de la microbiota intestinal, cambió la funcionalidad de esta. La dieta mediterránea, que produjo el menor cambio en términos de peso corporal, registró un aumento significativo de la diversidad y de las bacterias productoras de SCFAs. La dieta cetogénica que se situó en un punto intermedio entre los otros dos procedimientos en cuanto a la bajada de peso, produjo un cambio drástico en la microbiota intestinal y cambios en la capacidad funcional de la población bacteriana. Este estudio abre las puertas a nuevas terapias para la obesidad basadas en la microbiota intestinal.

Gut microbiota is a key factor in metabolic diseases like obesity. Gut microbiota has a role in weight loss. Different interventions for weight loss could have a different response in the gut microbiota profile. Thus, the aim of the current study is to study different interventions for weight loss in patients with a different degree of obesity: bariatric surgery, Mediterranean diet and ketogenic diet. Stool and blood were sampled before and after the interventions for the bacterial 16 rRNA sequencing by NGS (Ion S5, Thermofisher) of the stool samples and the measurement of biochemical variables in blood. QIIME2 was used for the sequences analysis and translation into bacteria, PICRUSt for their functional inference and MicrobiomeAnalyst and STAMP, respectively, for their statistical analysis. There were interesting differences between the analyzed procedures. Bariatric surgery, which obtained the highest weight loss, although it did not radically change the gut microbiota profile, it changed its functionality. Mediterranean diet, which obtained the least weight losses, registered a significant increase of the diversity and SCFAs producers. The ketogenic diet, which was in a intermediate point about the weight loss, produced a drastic change in the gut microbiota profile and its potential functionality. This study could open new research in obesity therapies targeting gut microbiota.

La microbiota intestinal és un factor determinant en les malalties metabòliques com l'obesitat. La microbiota intestinal té un paper en la baixada de pes. Es pensa que diferents intervencions per a la pèrdua de pes, tindran una resposta diferent en la població de microbiota intestinal. Així, l'objectiu del present estudi serà l'estudiar tres tipus diferents d'intervencions per a la disminució de pes de pacients amb diferent grau d'obesitat: cirurgia bariátrica, dieta mediterrània i dieta cetogénica. Per a això es van recollir mostres fecals de pacients obesos abans i després de les intervencions per a la seva posterior seqüenciació del gen bacterià 16S rRNA mitjançant un seqüenciador NGS (Ió S5, Thermofisher), així com mostres de sang per al mesurament de les variables bioquímiques de rutina. Les seqüències van ser traduïdes en les poblacions microbianes amb QIIME2, PICRUSt para la seva anàlisi funcional i analitzat estadísticament amb les plataformes MicrobiomeAnalyst and STAMP, respectivament. S'han trobat interessants diferències entre els tres mètodes estudiats. La cirurgia bariátrica, que va aconseguir les majors pèrdues de pes, si ben no va produir un canvi radical del perfil de la microbiota intestinal, va canviar la funcionalitat d'aquesta. La dieta mediterrània, que va produir el menor canvi en termes de pes corporal, va registrar un augment significatiu de la diversitat i dels bacteris productors de SCFAs. La dieta cetogènica que es va situar en un punt intermedi entre els altres dos procediments quant a la baixada de pes, va produir un canvi dràstic en la microbiota intestinal i canvis en la capacitat funcional de la població bacteriana. Aquest estudi obre les portes a noves teràpies per a l'obesitat basades en la microbiota intestinal.