Efecto de la suplementación con Zeolita Clinoptilolita al 2 % en dieta estándar y dieta alta en grasa sobre la composición taxonómica de la microbiota intestinal y los marcadores de riesgo cardiometabólico en ratas macho Wistar

Abstract

La microbiota intestinal es un ecosistema de microorganismos con influencia en el proceso de salud-enfermedad, y cuya composición puede alterarse por factores como una dieta alta en grasas. La Zeolita Clinoptilolita (ZC), un mineral con alta capacidad de intercambio catiónico, se ha propuesto como suplemento con posibles efectos hipoglucemiantes, hipolipemiantes y como modificador de la microbiota intestinal. Se evaluó el efecto de la suplementación con ZC al 2 % en dieta estándar y dieta alta en grasa sobre la composición taxonómica de la microbiota intestinal y los marcadores séricos de riesgo cardiometabólico en ratas macho Wistar divididas en cuatro grupos: dieta estándar, dieta estándar + ZC al 2 %, dieta alta en grasa y dieta alta en grasa + ZC al 2 %, durante 28 días. Se analizaron las variables glucosa, hemoglobina glicada, triglicéridos, colesterol total y HDL-colesterol, y la composición de la microbiota intestinal mediante secuenciación del gen 16S ARNr. Se utilizó la plataforma QIIME2 para analizar la microbiota intestinal y PICRUSt2 para inferir cambios en vías metabólicas bacterianas. En dieta estándar la suplementación con ZC favoreció una microbiota con mayor equidad, menor dispersión en diversidad beta, un enriquecimiento en la fermentación de L-lisina a acetato y butanoato, y un aumento en la concentración de hemoglobina glicada. En dieta alta en grasa, se observaron cambios en la abundancia de algunas familias bacterianas y la activación de vías de síntesis de poliaminas y degradación de D-glucarato y 4-aminobutanoato. La suplementación también modificó las asociaciones entre microbiota intestinal y marcadores cardiometabólicos, mostrando correlaciones con ambos tipos de dieta. Demostrando que la ZC posee un potencial como modulador en la microbiota intestinal, con impacto en el control del riesgo cardiometabólico.

The intestinal microbiota is an ecosystem of microorganisms that influences the health-disease process, and its composition can be altered by factors such as a high-fat diet. Zeolite Clinoptilolite (ZC), a mineral with a high cation-exchange capacity, has been proposed as a supplement with potential hypoglycemic, hypolipidemic effects, and as a modifier of the intestinal microbiota. The effect of supplementation with 2% ZC in standard diet and high-fat diet on the taxonomic composition of the intestinal microbiota and serum markers of cardiometabolic risk was evaluated in male Wistar rats divided into four groups: standard diet, standard diet + 2% ZC, high-fat diet, and high-fat diet + 2% ZC, over 28 days. The variables glucose, glycated hemoglobin, triglycerides, total cholesterol, and HDL-cholesterol were analyzed, as well as the composition of the intestinal microbiota using 16S rRNA gene sequencing. The QIIME2 platform was used to analyze the intestinal microbiota and PICRUSt2 to infer changes in bacterial metabolic pathways. In the standard diet, supplementation with ZC favored a microbiota with greater equity, lower beta diversity dispersion, an enrichment in the fermentation of L-lysine to acetate and butanoate, and an increase in glycosylated hemoglobin concentration. In the high-fat diet, changes in the abundance of some bacterial families and the activation of pathways involved in polyamine synthesis and degradation of D-glucarate and 4-aminobutanoate were observed. Supplementation also modified the associations between the intestinal microbiota and cardiometabolic markers, showing correlations with both diet types. This demonstrates that ZC has potential as a modulator in the intestinal microbiota, with an impact on controlling cardiometabolic risk.