Effects of probiotics and postbiotics on cardiometabolic disease risk factors: a metagenomic approach to elucidate possible mechanisms of action and new obesity biomarkers

Abstract

Les malalties cardiovasculars (MCVs) són la principal causa de mort al mon, juntament amb les malalties cardiometabòliques (MCM). L’objectiu principal és avaluar els efectes dels probiòtics i postbiòtics, consumits sols o amb altres compostos bioactius, en forma de càpsula/pols o afegits a matrius alimentàries, sobre els factors de risc de MCMs, particularment l’obesitat. A més, dilucidar possibles mecanismes d’acció, revelar nous biomarcadors d’obesitat i determinar possibles associacions de la microbiota intestinal amb la ingesta dietètica i paràmetres clínics. Es van realitzar cinc estudis: una revisió sistemàtica i metaanàlisi i una revisió narrativa per integrar la literatura disponible sobre la relació i l'eficàcia dels probiòtics i productes lactis fermentats (PLF) sobre els factors de risc MCM; dos estudis d’intervenció nutricional en subjectes amb obesitat abdominal que van consumir Bifidobacterium animalis subsp. lactis CECT 8145 (Ba8145) per avaluar els efectes sobre els factors de risc de MCM i la microbiota intestinal; un estudi transversal amb subjectes prims i amb sobrepès/obesitat per diferenciar la microbiota intestinal i determinar associacions amb variables clíniques i la ingesta dietètica. En conclusió, el consum regular de PLF redueix el risc de MCM i la suplementació amb probiòtics millora els factors de risc de MCM. El Ba8145 consumit com a probiòtic o postbiòtic redueix els marcadors antropomètrics d’adipositat. El postbiòtic Ba8145 va millorar paràmetres glucèmics, la pressió arterial diastòlica i pressió del pols. Els efectes beneficiosos del Ba8145 es podrien explicar parcialment per canvis en la microbiota intestinal. A més, l’anàlisi metagenòmic va mostrar possibles biomarcadors d’obesitat i noves associacions entre la microbiota intestinal amb la ingesta dietètica i els paràmetres clínics. L’addició de probiòtics o postbiòtics a les estratègies dietètiques actuals podria conduir a noves perspectives pel que fa al maneig de les MCM en humans amb almenys un factor de risc de MCM.

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son la principal causa de muerte en el mundo, junto con las enfermedades cardiometabólicas (ECM). El objetivo principal es evaluar los efectos de los probióticos y postbióticos, consumidos solos o con otros compuestos bioactivos, en forma de cápsulas/polvo o añadidos a matrices alimenticias sobre los factores de riesgo de ECM, particularmente la obesidad. Además, dilucidar posibles mecanismos de acción, revelar nuevos biomarcadores de obesidad y determinar posibles asociaciones de la microbiota intestinal con la ingesta dietética y parámetros clínicos. Se realizaron cinco estudios: una revisión sistemática y metaanálisis y una revisión narrativa para integrar toda la literatura disponible sobre la relación y efectividad de los probióticos y productos lácteos fermentados (PLF) en los factores de riesgo de ECM; dos estudios de intervención nutricional en sujetos con obesidad abdominal que consumieron Bifidobacterium animalis subsp. lactis CECT 8145 (Ba8145) para evaluar los efectos sobre factores de riesgo de ECM y sobre la microbiota intestinal; un estudio transversal con sujetos delgados y con sobrepeso/obesidad para diferenciar la microbiota intestinal y determinar asociaciones con variables clínicas y ingesta dietética. En conclusión, el consumo regular de PLF reduce el riesgo de ECM, y la suplementación con probióticos mejora los factores de riesgo de ECM. El Ba8145 consumido como probiótico o postbiótico reduce los biomarcadores antropométricos de adiposidad. El postbiótico Ba8145 tuvo efectos beneficiosos sobre los parámetros glucémicos, presión arterial diastólica y presión del pulso. Los efectos beneficiosos del Ba8145 podrían explicarse parcialmente por cambios en la microbiota intestinal. Además, el análisis metagenómico mostró posibles biomarcadores de obesidad y nuevas asociaciones entre la microbiota intestinal con la ingesta dietética y parámetros clínicos. La adición de probióticos o postbióticos a las estrategias dietéticas actuales podría conducir a nuevas perspectivas para el manejo de las CMD en humanos con al menos un factor de riesgo de ECM.

Cardiovascular diseases (CVDs) are the leading cause of death globally, along with cardiometabolic diseases (CMDs). The main objective is to evaluate the effects of probiotics and postbiotics, consumed alone or with other bioactive compounds, and consumed in capsule/powder form or added into dietary matrices, on CMD risk factors, particularly obesity. Moreover, to elucidate possible mechanisms of action, reveal new obesity biomarkers and determine possible associations of the gut microbiota with dietary intake and clinical parameters. Five studies were carried out: a systematic review and meta-analysis and a narrative review to integrated all the available literature on the relationship and effectiveness of probiotics and fermented dairy products on CMDs risk factors; two randomized controlled trials in subjects with abdominal obesity who consumed Bifidobacterium animalis subsp. lactis CECT 8145 (Ba8145) to assess the effects on CMD risk factors and on the gut microbiota; a cross-sectional study with lean and overweight/obese subjects to differentiate gut microbiota and to determine its association with clinical variables and dietary intake. Therefore, the regular consumption of fermented dairy products is associated with a reduced risk of CMDs, and probiotic supplementation improves CMD risk factors. Ba8145 consumed as a probiotic or postbiotic reduces anthropometric adiposity biomarkers. Postbiotic Ba8145 had beneficial effects on glycemic parameters, diastolic blood pressure and pulse pressure. Beneficial effects of Ba8145 could be partially explained by changes in the gut microbiota. Furthermore, the metagenomic analysis showed possible obesity biomarkers, and new associations between gut microbiota with dietary intake and clinical parameters. The addition of probiotic or postbiotic consumption to the current recommended dietary strategies could lead to new perspectives regarding the management of CMDs in humans with at least one CMD risk factor.