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[Gut Microbiome] The role of Gut Microbiota in the development of obesity and Diabetes

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The role of Gut Microbiota in the development of obesity and  Diabetes

 

Othman A. Baothman,Mazin A. Zamzami, Ibrahim Taher, Jehad Abubaker and Mohamed Abu-Farha

 

Abstract

Obesity and its associated complications like type 2 diabetes (T2D) are reaching epidemic stages. Increased food intake and lack of exercise are two main contributing factors. Recent work has been highlighting an increasingly more important role of gut microbiota in metabolic disorders. It’s well known that gut microbiota plays a major role in the development of food absorption and low-grade inflammation, two key processes in obesity and diabetes. This review summarizes key discoveries during the past decade that established the role of gut microbiota in the development of obesity and diabetes. It will look at the role of key metabolites mainly the short chain fatty acids (SCFA) that are produced by gut microbiota and how they impact key metabolic pathways such as insulin signaling, incretin production as well as inflammation. It will further look at the possible ways to harness the beneficial aspects of the gut microbiota to combat these metabolic disorders and reduce their impact.

 

Conclusions

In conclusion, overwhelming evidence is available highlighting the important role of gut microbiota in key metabolic diseases impacting key pathways like energy homeostasis and inflammation. Changes in life style that involves increased food consumption and reduced exercise in addition to gut microbiota contribute more to metabolic diseases. As a result, better understanding and utilization of various prebiotic and probiotic bacteria may prove to be beneficial in the treatment of metabolic diseases in the future.

 

 



제목

비만과 당뇨병의 발달에서의 장내 미생물의 역할

 

내용


추상

비만 및 제 2형 당뇨병 (T2D)과같은 비만 관련 합병증은 유행 단계에 이르고 있다. 음식 섭취량의 증가 및 운동 부족이 이에 대한 두가지 주요 요인이다. 최근의 연구는 대사 질환에서의 장내 미생물의 역할의 중요성을 점점 더 강조하고있다. 장내 미생물이 비만 및 당뇨병에서 두 가지 주요 과정인 영양소 흡수 및 강도 낮은 염증의 발달에있어 중요한 역할을 한다는 것은 잘 알려져 있다. 본 리뷰는 비만과 당뇨병의 발달에 있어 장내 미생물의역할을 확립하고 정의 내린 지난 10년 동안의 주요 발견들을 요약한다.그것은 장내 미생물에 의해 생성되는 주요 대사 산물, 주로 단쇄지방산 (SCFAs)의 역할과 인슐린 신호 전달, 인크레틴 생산 및 염증과같은 중요한 대사 경로에 그러한 대사산물이 어떻게 영향을 미치는지 살펴볼 것이다. 이러한 대사 장애를극복하고 그 영향을 줄이기 위해, 장내 미생물의 유익한 측면을 활용할 수 있는 방법을 보다 자세하게살펴볼 것이다.

 

결론

결론적으로, 에너지 항상성과 염증과 같은 주요 경로에 영향을 미치는주요 대사 질환에서 장내 미생물이 중요한 역할을 한다는 것을 강조하는 압도적인 증거가 있다. 장내 미생물외에 음식 섭취 증가 및 운동 감소와 관련된 라이프 스타일의 변화는 대사 질환에 더 많은 기여를 한다. 결과적으로다양한 프리바이오틱스 및 프로바이오틱스에 대한 발전된 이해와 그의 활용은 미래의 대사 질환 치료에 도움이 될 수 있다.

 




Fig 1 A diagram showing main factors affecting the gutmicrobiota composition 

highlighting the great impact of diet on thiscomposition

식단이 장내 미생물 구성에 미치는 중대한 영향을 강조함으로써 

장내 미생물 구성에 영향을 미치는 주요 요인을 보여주는 도표 (Lipids in health and disease, 2016)

 

 


 

식단 유형

미생물 변화

고지방 식단

회장(回腸) Clostridia (class)에 해당되는 속(genus)의 감소 및 대장 내 Bacteroidales의 증가

락토바실러스 (Lactobacillus) spp., 비피도박테리움 (Bifidobacterium) spp., 박테로이데스 (Bacteroides) spp. 및 엔테로코쿠스 (Enterococcus) spp.의 증가 및 클로스트리듐 렙텀 (Clostridium leptum), 엔테로박터 (Enterobacter) spp. 의 감소

퍼미쿠테스 : 박테로이데테스 (Firmicutes : Bacteroidetes) 비율의 증가 및 Enterobecteriaceae의 증가

Bacteroidales, Clostridiales Enterobacteriales의 증가

채식 식단

Acteroides spp., 비피도박테리움 (Bifidobacterium) spp., 대장균 (E.coli) Enterobacteriaceae spp.의 감소

Enterobacteriaceae의 감소 및 박테로이데스 (Bacteroides)의 증가

박테로이데테스 (Bacteroidetes)의 증가 및 퍼미쿠테스 (Firmicutes), Enterobacteriaceae의 감소

칼로리 제한

Firmicutes Bacteroidetes 비율 감소

 

Table 2 The effect of various diets on the composition of gutmicrobiota diversity

장내 미생물 다양성 구성에 대한 다양한 식단의 효과 (Lipids in health anddisease, 2016, 재가공)

 

 



Keywords

: #Microbiome#Microorganisms#Microbes #Microbiota #GutMicrobiome #GutMicrobiota#GutMicrobes #Probiotics#Obesity #Diabetes #T2D #Insulin #Diet #IncreasedFoodIntake #CaloriesIncreased#LackofExercise #HighFatDiet #VegetarianDiet #CalorieRestirictedDiet #SCFAs#SCFA #ShortyChainFattyAcids

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[출처: Baothman, O. A., Zamzami, M. A., Taher, I., Abubaker, J.,& Abu-Farha, M. (2016). The role of gut microbiota in the development ofobesity and diabetes. Lipids in health and disease15(1), 108.]


 








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