Gut microbiotaa connection between obesity and cardiovascular health in children

Resum

Justificació: El tractament i prevenció de l'obesitat, són ara per ara un repte molt important en la nostra societat. S'ha observat que l'acumulació de greix que es dona durant el desenvolupament de l'obesitat pot portar al comorbiditats associades com la hipertensió, la dislipèmia o la resistència a la insulina. Però, cal remarcar que les persones amb obesitat no sempre presenten aquestes alteracions. Existeix un subgrup d'individus que tot i tenir una gran acumulació de greix no arriba a desenvolupar cap d'aquestes alteracions. Si s’aconsegueix entendre el mecanisme de protecció d'aquestes alteracions, es podrien dissenyar estratègies més eficaces de prevenció de les alteracions cardiometabòliques. Recentment, l'associació entre la microbiota intestinal i l' obesitat està guanyant molt d’interès degut al paper que juga en molts dels processos fisiològics del cos humà. Fins a la data, els estudis que associen la microbiota intestinal amb el desenvolupament de comorbiditats s'han dut a terme especialment en adults i en models animals. No obstant, degut a la gran repercussió que la obesitat infantil te sobre la vida adulta, la detecció de mecanismes i perfils específics que porten al desenvolupament de comorbiditats a una edat precoç podria obrir noves oportunitats per promoure el tractament dirigit en obesitat. Tanmateix, la microbiota mostra tenir una relació complexa i multidireccional amb diferents processos metabòlics i mecanismes proinflamatoris, motiu pel qual, s’ha suggerit que determinats perfils de microbiota puguin afavorir el guany o la pèrdua de pes. L'objectiu principal d'aquesta tesi ha estat la caracterització d’un perfil de microbiota intestinal en nens i adolescents amb obesitat que estigui associat a la salut cardiometabòlica i amb una millor resposta a un tractament per la pèrdua de pes. Metodologia: Aquesta tesi està basada en l'estudi MICROBEKIDS. Aquest estudi tenia com a objectiu avaluar si la intervenció motivacional de l'estudi OBEMAT2.0 (PI15/00970) era més efectiva que una intervenció convencional en l'augment de la diversitat microbiana i per tant amb una major millora de IMC i risc cardiometabòlic. Es va convidar a participar en una col·lecció de mostres fecals i sang als 303 participants de l'OBEMAT2.0 tant al principi com al final de la intervenció. Aquells participants que van acceptar aquesta recollida es van incloure a l'estudi MICROBEKIDS. Les mostres fecals van ser analitzades mitjançant la tècnica 16s RNA. Tant l'IMC com els altres factors de risc cardiovasculars (pressió arterial sistòlica i diastòlica, colesterol HDL, triglicèrids i HOMA-IR) van ser estandarditzats com a puntuació z. Per l’avaluació de la salut cardiometabòlica vam crear una variable continua: el "metabolic risk score". Aquesta variable es el resultat de la suma dels valors estandarditzats de la pressió arterial sistòlica i diastòlica, el HOMA-IR, els triglicèrids i el colesterol HDL (aquest últim multiplicat per -1). Del treball desenvolupat per assolir els objectius principals, se n’han derivat dues publicacions científiques. Per avaluar l'associació entre salut cardiometabòlica i la composició i diversitat de la microbiota intestinal es realitzar un estudi observacional, transversal. Es van incloure dades de 191 que van accedir a participar a la recollida de mostres a la visita inicial. Aquets nens van ser classificats segons el seu estat de salut cardiometabòlica en nens amb obesitat metabòlicament sana (MHO; n=106) i nens amb obesitat metabòlicament no sana (MUO; n=85). Els nens MUO eren aquells que presentaven al menys un factor de risc cardiovascular per damunt de 1.5SD de la mediana. Per altra banda, per analitzar si la microbiota intestinal pot predir la eficàcia de la intervenció es va realitzar un estudi longitudinal observacional. En aquest cas vam incloure només aquells nens que van accedir a participar a la recollida de mostres fecals al principi de la intervenció, van accedir a realitzar la anàlisis de sang al principi i final de la intervenció i que a més, van venir a 9/11 visites de intervenció (n=42). Aquets nens van ser separats en funció a la seva resposta a la intervenció en responedors o no responedors. La resposta a la intervenció es va valorar en funció de si hi havia una millora en l'IMC o si hi havia una millora en el risc cardiovascular. Aquells nens que tenien una millora de IMC o MetScore per damunt de la mediana van ser considerats responedors, la resta no responedors a la intervenció. Resultats: Els nens amb MUO presenten significativament menor alfa diversitat i riquesa que els nens amb MHO (Índex CHAO1 p=0.021, índex Simpson p=0.045, respectivament). En quant a bacteris específics, el grup de MUO estava caracteritzat per menor abundància relativa dels generes Christensenellaceae R7 grup (MHO:1.42% [0.21-2.94]; MUO:0.47% [0.02-1.60], p<0.004) i Akkermansia (MHO:0.26% [0.01-2.19]; MUO:0.01% [0.00-0.36], p<0.001) i una major abundància de Bacteroides (MHO:10.6% [4.64-18.5]; MUO:17.0% [7.18-27.4], p=0.012). Després d'ajustar per sexe, edat i IMC, una major abundància de Akkermansia, Christensenellaceae R7 grup i CHAO1 índex representaven un menor risc de la presencia de una o més alteracions cardiometabòliques. Els nens que presentaven una major resposta en quant a la pèrdua de IMC presentaven major abundància de Veillonela i menor de Sutterella (p=0.041; p=0.019). Vam trobar que tant Bilophila com Sutterela estaven negativament associades amb la pèrdua de IMC (r=0.031, p=0.043; r=0.33, p=0.035). En quant als nens que presentaven una millora en el MetScore, presentaven major abundància relativa de Faecalibacterium (p=0.038) i Eubacterium coprostanologines (p=0.017) en comparació als que no tenien tanta millora. Després d'ajustar per sexe, edat, IMC basal, MetScore basal i millora de IMC, Faecalibacterium augmentava les probabilitats de respondre d'una manera mes eficaç a la intervenció (Odds ratio, 95%IC: 1.47[1.14-2.07], p=0.008). Conclusions: La composició i diversitat de la microbiota intestinal estan associades amb la salut metabòlica de nens amb obesitat La composició i diversitat de la microbiota abans de començar una intervenció per la pèrdua de pes, pot predir l’èxit d'aquesta en nens amb obesitat. Un perfil caracteritzat per major abundància Akkermansia, Christensenellaceae, menor abundància de Bacteroides i alta diversitat pot estar associat amb un millor estat de salut cardiometabòlica Un perfil caracteritzat per una major abundància de Faecalibacterium i Eubacterium coprostanoligenes i una major abundància de Bacteroides pot predir una major èxit després de una intervenció per la pèrdua de pes.