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Gut microbiota characteristics of people with obesity by meta-analysis of existing datasets

Artigo de periódico
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Gut microbiota characteristics of people with obesity by meta-analysis of existing datasets
2022
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Hoja de publicación

Nome da publicação: Gut microbiota characteristics of people with obesity by meta-analysis of existing datasets

Autores: Jinhua Gong, Yun Shen, Hongcheng Zhang, Man Cao, Muyun Guo, Jianquan He, Bangzhou Zhang, Chuanxing Xiao

Fuente: Nutrients

Publicado en: 2022

Tipo de archivo: Artigo de periódico

Tipo de estudio: Revisão

Enlace al original

Resumen

Obesity is a complex chronic, relapsing, progressive disease. Association studies have linked microbiome alterations with obesity and overweight. However, the results are not always consistent. An integrated analysis of 4282 fecal samples (2236 control (normal weight) group, 1152 overweight, and 894 simple obesity) was performed to identify obesity-associated microbial markers. Based on a random effects model and a fixed effects model, we calculated the odds ratios of the metrics, including bacterial alpha-diversity, beta-diversity, Bacteroidetes/Firmicutes ratio, common genera, and common pathways, between the simple obesity and control groups as well as the overweight and control groups. The random forest model was trained based on a single dataset at the genus level. Feature selection based on feature importance ranked by mean decrease accuracy and leave-one-out cross-validation was conducted to improve the predictive performance of the models. Chao1 and evenness possessed significant ORs higher than 1.0 between the obesity and control groups. Significant bacterial community differences were observed between the simple obesity and the control. The ratio of Bacteroidetes/Firmicutes was significantly higher in simple obesity patients. The relative abundance of Lachnoclostridium and Faecalitalea were higher in people with simple obesity, while 23 genera, including Christensenellaceae_R-7_group, Akkermansia, Alistipes, and Butyricimonas, etc., were significantly lower. The random forest model achieved a high accuracy (AUC = 0.83). The adenine and adenosine salvage pathway (PWY-6609) and the L-histidine degradation I pathway (HISDEG-PWY) were clustered in obese patients, while amino acid biosynthesis and degradation pathways (HISDEG-PWY, DAPLYSINESYN-PWY) were decreased. This study identified obesity microbial biomarkers, providing fertile targets for the management of obesity.

Resumen traducido por

A obesidade é uma doença complexa, crônica, recidivante e progressiva. Estudos de associação relacionaram alterações do microbioma com obesidade e sobrepeso. No entanto, os resultados nem sempre são consistentes. Uma análise integrada de 4.282 amostras fecais (2.236 grupo controle (peso normal), 1.152 com sobrepeso e 894 obesidade simples) foi realizada para identificar marcadores microbianos associados à obesidade. Com base em um modelo de efeitos aleatórios e um modelo de efeitos fixos, calculamos as razões de chances das métricas, incluindo diversidade alfa bacteriana, diversidade beta, razão Bacteroidetes/Firmicutes, gêneros comuns e vias comuns, entre os grupos de obesidade simples e controle bem como os grupos com sobrepeso e controle. O modelo florestal aleatório foi treinado com base em um único conjunto de dados em nível de gênero. A seleção de recursos com base na importância do recurso classificada pela diminuição média da precisão e validação cruzada de exclusão foi conduzida para melhorar o desempenho preditivo dos modelos. Chao1 e equitabilidade possuíam ORs significativos superiores a 1,0 entre os grupos obesidade e controle. Diferenças significativas na comunidade bacteriana foram observadas entre a obesidade simples e o controle. A relação Bacteroidetes/Firmicutes foi significativamente maior em pacientes com obesidade simples. A abundância relativa de Lachnoclostridium e Faecalitalea foi maior em pessoas com obesidade simples, enquanto 23 gêneros, incluindo Christensenellaceae_R-7_group, Akkermansia, Alistipes e Butyricimonas, etc., foram significativamente menores. O modelo de floresta aleatória obteve alta precisão (AUC = 0,83). A via de resgate de adenina e adenosina (PWY-6609) e a via de degradação I da L-histidina (HISDEG-PWY) foram agrupadas em pacientes obesos, enquanto a biossíntese de aminoácidos e as vias de degradação (HISDEG-PWY, DAPLYSINESYN-PWY) estavam diminuídas. Este estudo identificou biomarcadores microbianos da obesidade, fornecendo alvos férteis para o manejo da obesidade.

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DCNTsObesidadeSíndrome metabólica