RELATIONSHIP BETWEEN THE GUT MICROBIOTA COMPOSITION AND BODY MASS INDEX
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Most results found no differences in alpha diversity between groups. It has been shown that obesity can affect beta diversity of microbes, as there are changes in bacterial taxa, as well as in the number of microorganisms. In individuals with excess body weight or obesity the Firmicutes/Bacteroidetes ratio is higher with more abundant Firmicutes, while Bacteroidetes are more abundant in normal weight individuals. Firmicutes are believed to be efficient in harvesting energy and absorbing nutrients, making food as accessible as possible and thus increasing the availability of calories consumed. People with a normal weight are characterized by bacteria Flavonifractor plautii, Faecalibacterium prausnitzii, Bacteroides faecichinchillae, Bacteroides thetaiotaomicron, Blautia wexlerae, Clostridium bolteae, Flavonifractor plauti, Lachnospiraceae that are naturally found in people with a healthy profile. The amount of Dorea, Blautia, Coprococcus, Subdoligranulum, Eubacterium ventriosum, Ruminococcus bromii, Ruminococcus obeum, Streptococcus, Dialister was higher in obese or overweight individuals. The difference in the microbial composition may be due to the gender. Further studies with a larger number of samples and observation of weight changes in dynamics, taking into account dietary interventions, are needed to understand the mechanism of the effect of bacteria on body mass index.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
УГОДА
ПРО ПЕРЕДАЧУ АВТОРСЬКИХ ПРАВ
Я, автор статті/Ми, автори рукопису статті _______________________________________________________________________
у випадку її прийняття до опублікування передаємо засновникам та редколегії наукового видання «Вісник Черкаського Університету: Серія Біологічні науки» такі права:
1. Публікацію цієї статті українською (англійською) мовою та розповсюдження її друкованої версії.
2. Розповсюдження електронної версії статті через будь-які електронні засоби (розміщення на офіційному web-сайті журналу, в електронних базах даних, репозитаріях, тощо).
При цьому зберігаємо за собою право без узгодження з редколегією та засновниками:
1. Використовувати матеріали статті повністю або частково з освітньою метою.
2. Використовувати матеріали статті повністю або частково для написання власних дисертацій.
3. Використовувати матеріали статті для підготовки тез, доповідей конференцій, а також усних презентацій.
4. Розміщувати електронні копії статті (зокрема кінцеву електронну версію, завантажену з офіційного web-сайту журналу) на:
a. персональних web-pecypcax усіх авторів (web-сайти, web-сторінки, блоги, тощо);
b. web-pecypcax установ, де працюють автори (включно з електронними інституційними репозитаріями);
с. некомерційних web-pecypcax відкритого доступу (наприклад, arXiv.org).
Цією угодою ми також засвідчуємо, що поданий рукопис відповідає таким критеріям:
1. Не містить закликів до насильства, розпалювання расової чи етнічної ворожнечі, які викликають занепокоєння, є загрозливими, ганебними, наклепницькими, жорстокими, непристойними, вульгарними тощо.
2. Не порушує авторських прав та права інтелектуальної власності інших осіб або організацій; містить всі передбачені чинним законодавством про авторське право посилання на цитованих авторів та / або видання, а також використовувані в статті результати і факти, отримані іншими авторами чи організаціями.
3. Не був опублікований раніше в інших видавництвах та не був поданий до публікації в інші видання.
4. Не включає матеріали, що не підлягають опублікуванню у відкритій пресі, згідно з чинним законодавством.
____________________ ___________________
підпис П.І.Б. автора
"___"__________ 20__ р.
Посилання
Fontana F, Longhi G, Tarracchini C, Mancabelli L, Lugli GA, Alessandri G, Turroni F, Milani C, Ventura M. The human gut microbiome of athletes: metagenomic and metabolic insights. Microbiome. 2023 Feb 14;11(1):27. doi: 10.1186/s40168-023-01470-9
Mohr AE, Jäger R, Carpenter KC, Kerksick CM, Purpura M, Townsend JR, West NP, Black K, Gleeson M, Pyne DB, Wells SD, Arent SM, Kreider RB, Campbell BI, Bannock L, Scheiman J, Wissent CJ, Pane M, Kalman DS, Pugh JN, Ortega-Santos CP, Ter Haar JA, Arciero PJ, Antonio J. The athletic gut microbiota. J Int Soc Sports Nutr. 2020 May 12;17(1):24. doi: 10.1186/s12970-020-00353-w
Hughes RL, Holscher HD. Fueling Gut Microbes: A Review of the Interaction between Diet, Exercise, and the Gut Microbiota in Athletes. Adv Nutr. 2021 Dec 1;12(6):2190-2215. doi: 10.1093/advances/nmab077
Min L, Ablitip A, Wang R, Luciana T, Wei M, Ma X. Effects of Exercise on Gut Microbiota of Adults: A Systematic Review and Meta-Analysis. Nutrients. 2024 Apr 5;16(7):1070. doi: 10.3390/nu16071070
Walker RW, Clemente JC, Peter I, Loos RJF. The prenatal gut microbiome: are we colonized with bacteria in utero? Pediatr Obes. 2017 Aug;12 Suppl 1(Suppl 1):3-17. doi: 10.1111/ijpo
Cheng HY, Ning MX, Chen DK, Ma WT. Interactions Between the Gut Microbiota and the Host Innate Immune Response Against Pathogens. Front Immunol. 2019 Mar 29;10:607. doi: 10.3389/fimmu.2019.00607
Furber MJW, Young GR, Holt GS, Pyle S, Davison G, Roberts MG, Roberts JD, Howatson G, Smith DL. Gut Microbial Stability is Associated with Greater Endurance Performance in Athletes Undertaking Dietary Periodization. mSystems. 2022 Jun 28;7(3):e0012922. doi: 10.1128/msystems.00129-22
Bielik V, Kolisek M. Bioaccessibility and Bioavailability of Minerals in Relation to a Healthy Gut Microbiome. Int J Mol Sci. 2021 Jun 24;22(13):6803. doi: 10.3390/ijms22136803
Vonderheid SC, Tussing-Humphreys L, Park C, Pauls H, OjiNjideka Hemphill N, LaBomascus B, McLeod A, Koenig MD. A Systematic Review and Meta-Analysis on the Effects of Probiotic Species on Iron Absorption and Iron Status. Nutrients. 2019 Dec 3;11(12):2938. doi: 10.3390/nu11122938
Barone M, D'Amico F, Brigidi P, Turroni S. Gut microbiome-micronutrient interaction: The key to controlling the bioavailability of minerals and vitamins? Biofactors. 2022 Mar;48(2):307-314. doi: 10.1002/biof.1835
Dominguez-Bello MG, Godoy-Vitorino F, Knight R, Blaser MJ. Role of the microbiome in human development. Gut. 2019 Jun;68(6):1108-1114. doi: 10.1136/gutjnl-2018-317503
Manos J. The human microbiome in disease and pathology. APMIS. 2022 Dec;130(12):690-705. doi: 10.1111/apm.13225
Rooks MG, Garrett WS. Gut microbiota, metabolites and host immunity. Nat Rev Immunol. 2016 May 27;16(6):341-52. doi: 10.1038/nri.2016.42
Shah S, Mu C, Moossavi S, Shen-Tu G, Schlicht K, Rohmann N, Geisler C, Laudes M, Franke A, Züllig T, Köfeler H, Shearer J. Physical activity-induced alterations of the gut microbiota are BMI dependent. FASEB J. 2023 Apr;37(4):e22882. doi: 10.1096/fj.202201571R
Palladina O.L. Features of the gut microbiota of athletes and dietary possibilities of its correction. Adaptation and psychophysiological problems of physical culture and sports : I Intern. Scientific and Practical Conf., Kyiv-Cherkasy, 2023 Dec 7–8. P. 95–96. URL: https://uni-sport.edu.ua/sites/default/files/vseDocumenti/tezy_2023_1.pdf.
Baldanzi G, Sayols-Baixeras S, Ekblom-Bak E, Ekblom Ö, Dekkers KF, Hammar U, Nguyen D, Ahmad S, Ericson U, Arvidsson D, Börjesson M, Johanson PJ, Smith JG, Bergström G, Lind L, Engström G, Ärnlöv J, Kennedy B, Orho-Melander M, Fall T. Accelerometer-based physical activity is associated with the gut microbiota in 8416 individuals in SCAPIS. EBioMedicine. 2024 Feb;100:104989. doi: 10.1016/j.ebiom.2024.104989
Scheiman J, Luber JM, Chavkin TA, MacDonald T, Tung A, Pham LD, Wibowo MC, Wurth RC, Punthambaker S, Tierney BT, Yang Z, Hattab MW, Avila-Pacheco J, Clish CB, Lessard S, Church GM, Kostic AD. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nat Med. 2019 Jul;25(7):1104-1109. doi: 10.1038/s41591-019-0485-4
Okamoto T, Morino K, Ugi S, Nakagawa F, Lemecha M, Ida S, Ohashi N, Sato D, Fujita Y, Maegawa H. Microbiome potentiates endurance exercise through intestinal acetate production. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2019 May 1;316(5):E956-E966. doi: 10.1152/ajpendo.00510.2018
Bongiovanni T, Yin MOL, Heaney LM. The Athlete and Gut Microbiome: Short-chain Fatty Acids as Potential Ergogenic Aids for Exercise and Training. Int J Sports Med. 2021 Dec;42(13):1143-1158. doi: 10.1055/a-1524-2095
Rasaei N, Heidari M, Esmaeili F, Khosravi S, Baeeri M, Tabatabaei-Malazy O, Emamgholipour S. The effects of prebiotic, probiotic or synbiotic supplementation on overweight/obesity indicators: an umbrella review of the trials' meta-analyses. Front Endocrinol (Lausanne). 2024 Mar 20;15:1277921. doi: 10.3389/fendo.2024.1277921
Cerdó T, García-Santos JA, G Bermúdez M, Campoy C. The Role of Probiotics and Prebiotics in the Prevention and Treatment of Obesity. Nutrients. 2019 Mar 15;11(3):635. doi: 10.3390/nu11030635
Green M, Arora K, Prakash S. Microbial Medicine: Prebiotic and Probiotic Functional Foods to Target Obesity and Metabolic Syndrome. Int J Mol Sci. 2020 Apr 21;21(8):2890. doi: 10.3390/ijms21082890
Min Y., Ma X., Sankaran K., Ru Y., et al. Sex-specific association between gut microbiome and fat distribution. Nat Commun. 2019 Jun 3;10(1):2408. doi: 10.1038/s41467–019–10440–5
Napolitano M, Covasa M. Microbiota Transplant in the Treatment of Obesity and Diabetes: Current and Future Perspectives. Front Microbiol. 2020 Nov 12;11:590370. doi: 10.3389/fmicb.2020.590370
Hu D, Zhao J, Zhang H, Wang G, Gu Z. Fecal Microbiota Transplantation for Weight and Glycemic Control of Obesity as Well as the Associated Metabolic Diseases: Meta-Analysis and Comprehensive Assessment. Life (Basel). 2023 Jun 30;13(7):1488. doi: 10.3390/life13071488
Leong KSW, Jayasinghe TN, Wilson BC, Derraik JGB, Albert BB, Chiavaroli V, Svirskis DM, Beck KL, Conlon CA, Jiang Y, Schierding W, Vatanen T, Holland DJ, O'Sullivan JM, Cutfield WS. Effects of Fecal Microbiome Transfer in Adolescents With Obesity: The Gut Bugs Randomized Controlled Trial. JAMA Netw Open. 2020 Dec 1;3(12):e2030415. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2020.30415
Forero DA, Lopez-Leon S, González-Giraldo Y, Bagos PG. Ten simple rules for carrying out and writing meta-analyses. PLoS Comput Biol. 2019 May 16;15(5):e1006922. doi: 10.1371/journal.pcbi.1006922
Rutsch A, Kantsjö JB, Ronchi F. The Gut-Brain Axis: How Microbiota and Host Inflammasome Influence Brain Physiology and Pathology. Front Immunol. 2020 Dec 10;11:604179. doi: 10.3389/fimmu.2020.604179
Komodromou I, Andreou E, Vlahoyiannis A, Christofidou M, Felekkis K, Pieri M, Giannaki CD. Exploring the Dynamic Relationship between the Gut Microbiome and Body Composition across the Human Lifespan: A Systematic Review. Nutrients. 2024 Feb 26;16(5):660. doi: 10.3390/nu16050660
Ibrahim Abdalla MM. Ghrelin - Physiological Functions and Regulation. Eur Endocrinol. 2015 Aug;11(2):90-95. doi: 10.17925/EE.2015.11.02.90
Most J., Goossens G. H., Reijnders D., et al. Gut microbiota composition strongly correlates to peripheral insulin sensitivity in obese men but not in women. Benef Microbes. 2017 Aug 24;8(4):557–562. doi: 10.3920/BM2016.0189
Leeuwendaal NK, Cryan JF, Schellekens H. Gut peptides and the microbiome: focus on ghrelin. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2021 Apr 1;28(2):243-252. doi: 10.1097/MED.0000000000000616
Zeng Y, Wu Y, Zhang Q, Xiao X. Crosstalk between glucagon-like peptide 1 and gut microbiota in metabolic diseases. mBio. 2024 Jan 16;15(1):e0203223. doi: 10.1128/mbio.02032-23
Companys J, Gosalbes MJ, Pla-Pagà L, Calderón-Pérez L, Llauradó E, Pedret A, Valls RM, Jiménez-Hernández N, Sandoval-Ramirez BA, Del Bas JM, Caimari A, Rubió L, Solà R. Gut Microbiota Profile and Its Association with Clinical Variables and Dietary Intake in Overweight/Obese and Lean Subjects: A Cross-Sectional Study. Nutrients. 2021 Jun 13;13(6):2032. doi: 10.3390/nu13062032
Turnbaugh PJ, Hamady M, Yatsunenko T, Cantarel BL, Duncan A, Ley RE, Sogin ML, Jones WJ, Roe BA, Affourtit JP, Egholm M, Henrissat B, Heath AC, Knight R, Gordon JI. A core gut microbiome in obese and lean twins. Nature. 2009 Jan 22;457(7228):480-4. doi: 10.1038/nature07540
Kasai C, Sugimoto K, Moritani I, Tanaka J, Oya Y, Inoue H, Tameda M, Shiraki K, Ito M, Takei Y, Takase K. Comparison of the gut microbiota composition between obese and non-obese individuals in a Japanese population, as analyzed by terminal restriction fragment length polymorphism and next-generation sequencing. BMC Gastroenterol. 2015 Aug 11;15:100. doi: 10.1186/s12876-015-0330-2
Gallè F, Valeriani F, Cattaruzza MS, Gianfranceschi G, Liguori R, Antinozzi M, Mederer B, Liguori G, Romano Spica V. Mediterranean Diet, Physical Activity and Gut Microbiome Composition: A Cross-Sectional Study among Healthy Young Italian Adults. Nutrients. 2020 Jul 21;12(7):2164. doi: 10.3390/nu12072164
Borgo F, Garbossa S, Riva A, Severgnini M, Luigiano C, Benetti A, Pontiroli AE, Morace G, Borghi E. Body Mass Index and Sex Affect Diverse Microbial Niches within the Gut. Front Microbiol. 2018 Feb 14;9:213. doi: 10.3389/fmicb.2018.00213
Assmann TS, Cuevas-Sierra A, Riezu-Boj JI, Milagro FI, Martínez JA. Comprehensive Analysis Reveals Novel Interactions between Circulating MicroRNAs and Gut Microbiota Composition in Human Obesity. Int J Mol Sci. 2020 Dec 14;21(24):9509. doi: 10.3390/ijms21249509
Haro C, Rangel-Zúñiga OA, Alcalá-Díaz JF, Gómez-Delgado F, Pérez-Martínez P, Delgado-Lista J, Quintana-Navarro GM, Landa BB, Navas-Cortés JA, Tena-Sempere M, Clemente JC, López-Miranda J, Pérez-Jiménez F, Camargo A. Intestinal Microbiota Is Influenced by Gender and Body Mass Index. PLoS One. 2016 May 26;11(5):e0154090. doi: 10.1371/journal.pone.0154090