Gut microbiota dysbiosis, chronic inflammation and their role in the development of obesity, diabetes, and metabolic syndrome

Abstract

(CZ) Jedním z nejvýznamnějších zdravotních problémů rozvinutých zemí je rostoucí prevalence diabetu mellitu 2. typu (T2DM), obezity a metabolického syndromu (MS). Tyto zdravotní problémy jsou způsobeny kombinací genetických predispozic, faktorů vlivů prostředí a životního stylu, přičemž zvláště důležitou roli hrají stravovací návyky. Klíčovým faktorem v patogenezi těchto onemocnění je dysbióza střevní mikroflóry, která se vyznačuje sníženou mikrobiální diverzitou, úbytkem prospěšných taxonů (např. Clostridiales produkujících butyrát) a také přerůstáním prozánětlivých bakterií z kmene Proteobacteria. Tato dysbióza narušuje integritu střevní bariéry, podporuje chronický zánět a prohlubuje metabolické dysfunkce. Mezi ně patří alterace metabolismu mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA), zvýšená translokace lipopolysacharidů (LPS) ze střeva a snížená citlivost na inzulín, známá také jako inzulínová rezistence. Tato práce zkoumá, jak antimikrobiální potravinářská aditiva a fruktóza vyvolávají dysbiózu střevní mikroflóry a chronický zánět, čímž přispívají k ovlivnění vývoje a progrese metabolických poruch, zejména takových jako je metabolická dysfunkce spojená se steatotickým onemocněním jater (MASLD), která je orgánově specifickým projevem inzulínové rezistence. K prozkoumání výše uvedených vztahů...

(EN) One of the most significant medical problems in developed countries is the increasing prevalence of type 2 diabetes mellitus (T2DM), obesity and metabolic syndrome (MS). These health conditions are driven by a combination of genetic susceptibility, lifestyle factors and environmental influences, with dietary patterns playing a particularly critical role. A crucial factor in this pathogenesis is gut microbiota dysbiosis, which is characterized by reduced microbial diversity, the depletion of beneficial taxa (e.g. butyrate-producing Clostridiales) and the overgrowth of pro-inflammatory Proteobacteria. This dysbiosis disrupts the integrity of the intestinal barrier, promotes chronic low-grade inflammation and exacerbates metabolic disturbances. These include enhanced lipopolysaccharide (LPS) translocation, altered short-chain fatty acid (SCFA) metabolism and impaired insulin sensitivity, also known as insulin resistance. This thesis explores how antimicrobial food additives and fructose induce gut microbiota dysbiosis and chronic inflammation, thereby contributing to the development and progression of metabolic disorders, particularly metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD), an organ-specific manifestation of insulin resistance. To investigate these relationships, this...