Insulinresistenz ist ein Problem, das stark mit Fettleibigkeit aufgrund von überschüssigem Körperfett und Diabetes verbunden ist. Immer mehr Beweise deuten jedoch darauf hin, dass die Darmmikrobiota (GM) eng mit dem Vorhandensein dieser Komorbiditäten verbunden ist. Außerdem ist bekannt, dass Genetik, Alter, Antibiotika und insbesondere die Ernährung miteinander interagieren, um das empfindliche Gleichgewicht der Symbiose zu fördern oder zu stören. In Anbetracht dessen, diätetische Polyphenole scheinen in GM-Funktionen einzugreifen, indem sie die Membranpermeabilität modulieren und somit den immun- und entzündungshemmenden Zweck von GM beeinflussen.

Die Darmmikrobiota (GM) ist eine kollektive Gemeinschaft von Mikroorganismen, und es wird angenommen, dass diese Komponente unter Menschen sehr unterschiedlich ist. Tatsächlich beeinflussen zahlreiche Faktoren die rund 100 Billionen Mikroorganismen im Darm. Zum Beispiel genetischer Hintergrund, Kolonisation im Uterus, Entbindung, Stillen, Nahrungsaufnahme, verlängerte Antibiotika und physiologische Faktoren wie Alterung, Stress und Bewegung.

Außerdem können Dysbiose, Funktionsstörungen, die durch GM und die Interaktion mit der Umwelt verursacht werden, durch Alter, Stress, Drogen, Fremdstoffe, Nahrungsaufnahme und Mangel an übermäßiger Bewegung verursacht werden.

Führende Rollen der Darmmikrobiota

Strukturelle Funktionen	· Regulation der Darmarchitektur. · Regulation der Darmpermeabilität. · Ausbildung der Wirtsimmunität.
Schutzfunktionen	· Verhinderung der Besiedelung mit Krankheitserregern · Besiedlungsresistenz. · Regulierung der angeborenen und adaptiven Immunität
Stoffwechselfunktionen	· Aufnahme von Fetten und Vitaminen. · Regulierung des Fettstoffwechsels. · Produktion von SCFA und Zusammensetzung der Galle. · Regulierung der Glukosehomöostase. · Synthese von Aminosäuren.

Darmmikrobiota, Krankheiten und Polyphenole

Obwohl es offensichtlich erscheint, dass gastrointestinale Erkrankungen wie entzündliche Darmerkrankungen (IBD), Colitis ulcerosa (UC), Darmkrebs (CRC) und Morbus Crohn (CD) mit einer Dysbiose des GM in Verbindung stehen, sind kardiometabolische Erkrankungen ebenfalls damit verbunden diese Funktionsstörung. Folglich scheinen Fettleibigkeit, Diabetes, Insulinresistenz und makro- und mikrovaskuläre Komplikationen im Darm zu beginnen.

Dysbiose und Krankheit

Wenn eine Dysbiose der Darmmikrobiota aufgrund einer Abnahme der Anzahl von Symbionten, eines Überwucherns von Pathobionten oder eines Verlusts an Diversität vorliegt, beginnen diese oben genannten Bedingungen, begleitet von Umweltfaktoren, eine Kaskade von Reaktionen, die zur Pathophysiologie zahlreicher Stoffwechselerkrankungen führen.

Dysbiose beeinflusst die Zusammensetzung der Darmmikrobiota:

• Ein Rückgang der Firmicutes zu Bacteroides
• Muttermilch-Oligosaccharide beeinflussen die Lactobacillus und Bifidobacterium Inhalt im Darm des Säuglings.
• Eine fett- und zuckerreiche Ernährung kann GM beeinflussen und zu erhöhter Adipositas und der Proliferation entzündlicher Moleküle wie Lipopolysaccharid (LPS) führen.
• Künstliche Süßstoffe können das Gleichgewicht von GM stören, indem sie Clostridia, Bacteroides und aerobe Bakterien fördern.

Diese Dysbiose kann der Promotor von Trimethylamin-N-oxid (TMA-O) sein, das mit kardiovaskulären Erkrankungen und Nierenerkrankungen assoziiert ist. Darüber hinaus wird Cholin, ein aus dem Fettstoffwechsel stammender Nährstoffbestandteil, in Trimethylamin (TMA) umgewandelt, das anschließend von der Flavin-Monooxygenase 3 (FMO3) in der Leber in TMA-O umgewandelt wird.

Darmmikrobiota und kardiometabolische Erkrankungen

Ein Ungleichgewicht der Darmmikrobiota führt letztendlich zu einem Zusammenbruch der Darmbarriere, was die Expression der Tight Junctions (Proteine, die die Epithelwand im Darm miteinander verbinden) beeinflusst. Folglich würde dieser Bruch zu einer Durchlässigkeit führen, was das Eindringen von Bakterienfragmenten (LPS) in den Blutstrom erleichtert.

Kurz gesagt, diese Infiltration würde eine entzündungsfördernde Reaktion hervorrufen, die durch das Mikroben-assoziierte molekulare Muster (MAMP) und Toll-like-Faktor 4 vermittelt wird, wodurch die Freisetzung von entzündungsfördernden Zytokinen gefördert wird. Darüber hinaus würde diese unkontrollierte entzündungsfördernde Reaktion mit der Störung des Insulinstoffwechsels und der Signalübertragung gipfeln.

Die Kombinationen aus fortgeschrittenen Glykationsendprodukten (AGE) und oxidativem Stress, die durch oxidative Wege gefördert werden, können weiteren Schaden anrichten und zur Entwicklung von Fettleibigkeit und Diabetes beitragen. Insgesamt kann die Translokation pathogener Moleküle durch die gestörte Darmbarriere in den systemischen Kreislauf zu dem entzündungsfördernden und prooxidativen Profil beitragen, das bei diabetischer Nephropathie und Retinopathie zu finden ist.

Polyphenole und Darmflora

Das Zusammenspiel zwischen Polyphenolen und GV ist abhängig von der chemischen Konstitution der polyphenolischen Verbindungen. Die chemische Struktur der Polyphenole ist jedoch sehr ähnlich; sie alle haben aromatische Ringe und Phenolringe. Polyphenole können aus verschiedenen Lebensmitteln stammen, zum Beispiel Obst, Tee, Kaffee, Getreide, dunkle Schokolade, Gemüse, Wein und Kakao. Die Hauptgruppen der Nahrungspolyphenole sind:

• Phenolsäuren
• Flavonoide
• Tannine
• Stilbene
• Diferuloylmethane

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Die Kombination aus Molekülen, Bewegung und Ernährungsgewohnheiten kann ein gesünderes Leben fördern.

Das Verdauungs- und Stoffwechselwechselspiel dieser polyphenolischen Verbindungen ist entscheidend für die Modulation von oxidativem Stress. Kurz gesagt, nur eine geringe Anzahl von Nahrungspolyphenolen wird vom Dünndarm verdaut und dann in der Leber durch Phase-I-Enzyme (Oxidation, Reduktion und Hydrolyse) und dann hauptsächlich durch Phase-II-Enzyme (Konjugation) metabolisiert. Während jedoch die 5–10 % der Polyphenole im Dünndarm absorbiert werden, wandern die verbleibenden unverdauten (komplexeren) 90–95 % der Polyphenole in den Dickdarm, wo das Zusammenspiel von GM beginnt. Diese 90-95 % der Polyphenole verbleiben über einen längeren Zeitraum im Darmlumen, was ihnen eine verlängerte Wechselwirkung mit den Darmbakterien des Wirts verleiht.

Wechselwirkung von Polyphenol mit Darmmikrobiota und kardiometabolische Wirkungen

Flavonol-Supplementierung beim Menschen zeigte und stimulierte das Wachstum von Bifidobacterium spp. und Lactobacillus spp. Dies führte zu einem Rückgang des C-reaktiven Proteinspiegels und der entzündungsfördernden Biomarker.

In vitro konnten wasserlösliche Kakaofraktionen gefördert werden Bifidobacterium spp. und Lactobacillus spp-Wachstum, wodurch die CRP-Konzentration reduziert und die Plasmatriglyceridspiegel gesenkt wurden.

Der Konsum von Rotweinpolyphenolen wird mit einer Senkung des Blutdrucks, der Plasmatriglyceride und höheren HDL-C-Spiegeln in Verbindung gebracht. Diese Vorteile sind mit den höheren Konzentrationen von verbunden Bacteroides spp.-induziert durch Rotweinpolyphenole.

Gewichtsreduktion ist eng mit dem Konsum von grünem Tee, Obst und Essigwein verbunden. Es wird angenommen, dass das Polyphenol-induzierte Wachstum von Bacteroides den Glykanabbau von Endprodukten beeinflusst und den Schutz vor Adipositas fördert. Außerdem scheinen Metaboliten dieser Polyphenole mit dem TNF-a-Weg zusammenzuwirken, der die IL-6- und IL-1B-Produktion hemmt.

Polyphenole in Kurkuma, Zimt, Anis und Ingwer senken das kardiometabolische Risiko, indem sie die Glukoseaufnahme im Darm modulieren und den Appetit verringern.

Körperzusammensetzung und Polyphenole

Es stimmt zwar, dass Polyphenole untersucht wurden und zu positiven Ergebnissen in Bezug auf Adipositas und Gewichtsverlust geführt haben, aber es ist sicher zu verstehen, dass die Kombination aus einem gesunden Trainingsprogramm und einer richtigen Ernährung die Körperzusammensetzung positiv beeinflussen kann. Tatsächlich ist die Gewichtsabnahme nur dann positiv, wenn der Anteil des Körperfetts abnimmt, während die Muskelmasse erhalten bleibt. Um mehr darüber zu erfahren, kann BIA einen besseren Einblick in diese Situation geben.

InBody-Ergebnisblatt

Die Stoffwechselwege sind noch zu kompliziert, um sie zu verfolgen und zu modulieren. Jetzt gibt es jedoch einen zusätzlichen Akteur in diesem Prozess, das Darmmikrobiom. Die Aufrechterhaltung der Darmdurchlässigkeit gewährleistet die ordnungsgemäße Funktion unserer Immunantwort, die heutzutage einen harten Ruf genießt. In der Tat ist die kontrollierte Immunantwort für den Schutz unseres Körpers von entscheidender Bedeutung. Wenn jedoch eine übermäßige Translokation auftritt, wird unsere Immunantwort übertrieben, was zu einer entzündungsfördernden Reaktion führt, die kardiometabolische Zustände fördern kann.

Polyphenolverbindungen interagieren mit unseren antioxidativen Signalwegen und können letztendlich die entzündungsfördernde Reaktion modulieren, wodurch das Risiko der Entwicklung von kardiometabolischen Erkrankungen gesenkt wird. Die Komplexität ihrer chemischen Struktur ermöglicht es ihnen auch, über einen längeren Zeitraum mit unserem Darmmikrobiom zu interagieren und das Wachstum nützlicher Bakterien zu induzieren. Insgesamt führen diese Wechselwirkungen zu einer geringeren Produktion von Metaboliten wie TMA und fördern nützliche Metaboliten, die zu niedrigeren Plasmatriglyceriden, CRP und IL-6 führen. IL-1B und höhere HDL-C-Konzentrationen. – Ana Paola Rodriguez Arciniega, MS

References:

Kumar Singh, Amitet al. "Vorteilhafte Auswirkungen von Polyphenolen aus der Nahrung auf die Darmmikrobiota und Strategien zur Verbesserung der Liefereffizienz." Nährstoffe vol. 11,9 2216. 13. Sept. 2019, doi:10.3390/nu11092216

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