Za otyłość może odpowiadać zaburzona mikrobiota. Dietetyczka wyjaśnia, jak ją uregulować

Weryfikacja

Autor: Dominika Wilk

Prawidłowa flora bakteryjna jelit oraz szczelna bariera jelitowa to nie tylko gwarancja zdrowia, ale również lepszego metabolizmu. Jeśli jesteś osobą, która mimo ćwiczeń i niskokalorycznej diety nie może zrzucić zbędnych kilogramów, przyjrzyj się swojej mikroflorze jelit. Być może tam tkwi główne źródło problemów z nadwagą i otyłością.

Spis treści

1. Czym jest mikrobiota i mikroflora jelit? Co się na nią składa?
2. Jakie funkcje spełnia mikrobiota jelit?
3. Jaki związek ma mikrobiota jelit z otyłością?
4. Modyfikacja mikrobiomu jelitowego u osób otyłych

Mikrobiotę jelit tworzy ponad 10 mld drobnoustrojów komensalicznych, symbiotycznych oraz chorobotwórczych znajdujących się w jelicie człowieka. Z kolei mikroflorą jelit określa się zespół wszystkich genów tych drobnoustrojów, które zasiedlają organizm człowieka. Okazuje się, że zaburzona mikrobiota może mieć związek z otyłością.

Czym jest mikrobiota i mikroflora jelit? Co się na nią składa?

Chcąc dokonać podziału mikroflory jelit, można wyróżnić w niej mikroflorę komensalną, która stanowi 30 % całej flory i jest niejako jej rdzeniem, czyli nie zmienia się w ciągu naszego życia. Z kolei 70 % mikroflory jelitowej stanowi flora przejściowa, która wraz treścią pokarmową przesuwa się przez organizm i później jest z niego wydalona.

Biorąc pod uwagę wpływ drobnoustrojów zamieszkujących przewód pokarmowy człowieka na jego funkcjonowanie, mikroflorę jelit można podzielić na:

• Bezwzględnie patogenną, która powoduje zakłócenia pracy przewodu pokarmowego, głównie przez wzmożoną produkcję toksyn. Do tego typu flory należą np. takie drobnoustroje jak np.: Salmonella, Shigella, Psudomonas.
• Względnie patogenną, której negatywny wpływ można odczuć w trakcie zaburzeń funkcjonowania przewodu pokarmowego. Do niej należą np. Klebsiella, Proteus, Escherichia.
• Dobroczynną, która blokuje rozwój patogenów i stymuluje wiele ważnych funkcji układu pokarmowego np. Lactobacillus, Bifidobacterium.

Co istotne, zarówno flora bezwzględnie patogenna, jak i dobroczynna, stanowią zaledwie 10% całej mikroflory. Pozostałe 90% to flora względnie patogenna, od której zależy dobre funkcjonowanie organizmu i o której stabilność trzeba najbardziej dbać.

To, co sprawia, że nasza mikroflora jelit jest utrzymana w równowadze, to prawidłowe proporcje pomiędzy poszczególnymi bakteriami, zarówno tymi dobroczynnymi, jak i patogennymi oraz różnorodność flory.

Jakie funkcje spełnia mikrobiota jelit?

Mikrobiota jelit pełni szereg ważnych funkcji w organizmie. Przede wszystkim:

• Hamuje mnożenie się bakterii patogennych i uniemożliwia ich dalszy wzrost.
• Bierze udział w trawieniu różnych składników odżywczych.
• Wspomaga rozkładanie toksyn.
• Jest niezbędna do produkcji SCFA (krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych), które są najważniejszym źródłem energii dla kolonocytów (komórek jelita grubego).
• Nie dopuszcza do rozwoju alergii.
• Wspomaga układ odpornościowy.
• Związana jest z produkcją witamin takich jak: witamina K, B12, b1, B6, czy kwas foliowy).
• Dba o prawidłowy stan skóry, paznokci człowieka.
• Wpływa korzystnie na nastrój (przy dysbiozie ludzie mają tendencje do depresji, obniżonego nastroju).

Jaki związek ma mikrobiota jelit z otyłością?

Wpływ mikrobioty jelitowej z otyłością dostrzeżono po przełomowym badaniu na myszach przeprowadzonych przez Turnbaugha i wsp. W badaniu tym przeszczepiono myszom pozbawionym flory bakteryjnej (bo wyhodowanym w zupełnie sterylnych warunkach), mikroflorę myszy otyłych. Myszy sterylne na początku badania były szczupłe.

Jednak już po 2 tygodniach od przeszczepu flory, ich masa tłuszczowa wzrosła aż o 60% przy niezmienionym sposobie żywienia. Dało to do myślenia badaczom, oznaczało bowiem, że nie tylko sama ilość pokarmu jest ważna, ale także sposób wykorzystania jej przez bakterie.

Odkryto wtedy, że niektóre geny kodujące enzymy powodują, że bakterie mogą rozkładać niestrawne dla innych osobników polisachardy, w ten sposób zwiększając pozyskiwaną pulą kalorii. Powodowało to powiększenie codziennej puli energii np. o dodatkowych 200 kcal.

Inną przyczyną odmiennego metabolizmu u osób otyłych w stosunku do szczupłych, jest inna proporcja między gatunkami bakterii zasiedlającymi jelita. W dolnym odcinku przewodu pokarmowego znajduje się 9 gatunków bakterii, gdzie 98 % z nich należy do 4 głównych typów:

• Firmicutes (64%)
• Bacteroidetes (23%)
• Proteobacteria (8%)
• Actinobacteria (3%)

Jak odkryto, nierównowaga pomiędzy najliczniejszymi z nich, a więc Firmicutes oraz Bacteroidetes prowadzić może do zwiększenia ryzyka przybierania masy ciała. Potwierdzają to wyniki badań Ley i wsp., gdzie analizowano skład stolca 12 otyłych osób, wykazując w nim przewagę Firmicutes nad Bacteroidetes, w porównaniu do grupy kontrolnej (osób szczupłych).

Po przeprowadzeniu diety u osób otyłych (jedna grupa otrzymała dietę z redukcją węglowodanów, druga z redukcją tłuszczów), okazało się, że wraz z obniżeniem masy ciała, następował wzrost Bacteroidetes. Na początku badania stanowiły one tylko 3% wszystkich bakterii jelitowych, a na koniec – 15%.

Wnioski płynące z tego badania są takie, że prawdopodobnie Firmicutes sprzyjają pozyskiwaniu większej puli energii z pożywienia i że modyfikacja diety może prowadzić do wzrostu tych bakterii, które sprzyjać będą obniżeniu masy ciała.

Zadaniem mikrobiomu jest rozkładanie błonnika do krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) i jest to bardzo pozytywne zjawisko. Jednak zauważono, że u osób otyłych następuje większa produkcja tych kwasów niż u osób szczupłych. Prowadzi to nie tylko do wspomnianej większej podaży energii, ale również stymulowania lipogenezy w wątrobie. SCFA dostarczone do wątroby biorą bowiem udział w syntezie triacylogliceroli, a te z kolei są magazynowe w komórkach tkanki tłuszczowej.

Temu gromadzeniu tkanki tłuszczowej sprzyja dodatkowy mechanizm związany z mikrobiomem jelitowym osób otyłych, a mianowicie hamowanie ekspresji FIAF (fasting-induced adipocyte factor) – czynnika tkankowego indukowanego głodzeniem.

Obniżenie tej ekspresji skutkuje zwiększeniem aktywności lipazy lipoproteinowej, a tym samym sprzyja gromadzeniu tłuszczu.

Tkanka tłuszczowa osób otyłych, a w szczególności tkanka trzewna jest powodem powstawania stanów zapalnych.

Prowadzi to wytwarzania licznych cytokin prozapalnych, interleukiny 1, interleukiny 6, czy TNF. Najbardziej niebezpieczny, bo zwiększający ryzyko przyrostu masy ciała oraz zaburzeń metabolicznych, jest TNF, który zmienia strukturę receptorów dla insuliny i leptyny. Insulina jest hormonem, który reguluje poziom cukru we krwi, natomiast leptyna jest hormonem sytości.

Aby mogły zadziałać, muszą połączyć się z odpowiednim receptorem i muszą one pasować do siebie idealnie, jak klucz do zamka. Każda najmniejsza zmiana, która miałaby miejsce w budowie hormonu lub receptora, doprowadziłabym do tego, że nie mogłyby się połączyć. I to właśnie ma miejsce, kiedy zaczyna działać TNF.

Powoduje on, że hormon insuliny i leptyny nie mogą być aktywne, gdyż nie łączą się z receptorem, którego struktura została zmieniona. Powoduje to nierównowagę w gospodarce insulinowej, jak również doprowadza do braku sytości, a tym samym do większego spożycia pokarmów.

Modyfikacja mikrobiomu jelitowego u osób otyłych

Choć skład mikroflory jelit jest tak indywidualny jak odcisk palca i może predysponować nas do pewnych chorób, takich jak właśnie otyłość, to jednak mamy możliwość jej modyfikacji. Możliwe jest to przede wszystkim dzięki celowanej probiotykoterapii, podawaniu prebiotyków, leków przeciwbakteryjnych, czy też dzięki zmianie diety.

Probiotyki

Probiotyki to żywe kultury bakterii, które wywierają korzystny wpływ na zdrowie człowieka. Ich przyjmowanie może w pewnych przypadkach modyfikować mikrobiotę jelitową, a tym samym zmniejszać zaburzenia powstałe na skutek niewłaściwej diety, czy stylu życia. Aby przynosiły wymierne korzyści, muszą być jednak dokładnie dobrane do problemu, chorób współtowarzyszących otyłości, czy nawet do płci.

Jak pokazały badania Lee i wsp., podanie probiotyku ze szczepem Lactobacillus rhamnosus PL60 myszom, które pozostają na diecie wysokotłuszczowej, powoduje zredukowanie u nich komórek tłuszczowych już po 8 tygodniach.

Ze względu jednak na to, że u dorosłych ludzi komórki tłuszczowe mogą tylko zmieniać swój rozmiar, ale nie mogą być redukowane, ten mechanizm nie zadziała. Mimo wszystko pokazuje to duże możliwości modyfikowania flory bakteryjnej za pomocą probiotyku i daje nadzieje na zapobieganie otyłości właśnie poprzez zmianę mikrobiomu przy pomocy celowanej probiotykoterapii.

Innym badaniem, które pokazuje, że przez modyfikację flory bakteryjnej, możliwa jest zmiana metabolizmu u człowieka, jest badanie spełniające wymogi medycyny opartej na faktach, w którym udział wzięło 87 pacjentów z otyłością trzewną i BMI 24,2-37,0 kg/m2.

Przez 12 tygodni otrzymywali oni szczep Lactobacillus gasseri SBT2055 (10 do potęgi 10 CFU/d) i po tym czasie zmniejszyła się u nich zarówno masa ciała, jak i BMI, obniżyła się ilość tkanki tłuszczowej trzewnej oraz ilość tkanki tłuszczowej znajdującej się pod skórą, a także zmniejszył się obwód bioder oraz talii.

To pokazuje, że stosowanie probiotyków może mieć korzystny wpływ na zmniejszenie zaburzeń metabolizmu oraz na normowanie masy ciała.

Nie zawsze probiotyk wpływa na obniżenie całkowitej masy ciała. Czasem dochodzi jedynie do obniżenia samego wskaźnika BMI, co przy znacznej otyłości i tak ma duże znaczenie, bo przynosi widoczne, pozytywne skutki zdrowotne. Tak dzieje się przy suplementacji szczepem Lactobacillus gasseri BNR17.

Przede wszystkim obniża on wskaźnik BMI oraz obwód bioder, natomiast znacznie mniej wpływa na ogólną redukcję masy ciała, czy zmniejszenie ilości tkanki tłuszczowej. Potwierdzają to wyniki badań dokonanych na 57 ochotnikach, podzielonych na grupę spożywającą probiotyk oraz grupę placebo.

Niektóre probiotyki inaczej działają na mężczyzn, a inaczej na kobiety. W badaniach, w których wzięły udział osoby obu płci, którym podawano szczep Lactobacillus rhamnosus CGMCC1.3724, to kobiety miały lepsze wyniki, jeśli chodzi o redukcję masy ciała oraz późniejsze utrzymanie efektów.

W stosowaniu probiotyków u osób otyłych trzeba brać pod uwagę nie tylko ogólny spadek masy ciała, ale też redukcję samej tkanki tłuszczowej, która jak wiadomo generuje stan zapalny oraz jest przyczyną dysbiozy jelitowej. Dlatego otyli pacjenci, którym zależy na doprowadzeniu jelit do stanu eubiozy (równowagi), chcący zmniejszyć ciągły stan zapalny w organizmie, powinni zainteresować się wynikami badań dotyczącymi szczepu Bifidobacterium breve B-3.

W badaniach tych wzięły udział osoby z BMI między 24-30. Podzielono je na grupę przyjmującą probiotyk oraz grupę stosującą placebo. Po 12 tygodniach sprawdzono rezultaty suplementacji i jak się okazało: w grupie przyjmującej wspomniany szczep bakteryjny doszło do większego spadku masy tłuszczowej w porównaniu z grupą kontrolną.

Z kolei nie odnotowano zbyt dużych różnic, jeśli chodzi o ogólny spadek masy ciała.

Prebiotyki

Prebiotyki to pożywka dla bakterii jelitowych, dzięki której mogą one wzrastać, a także wykazywać pozytywną aktywność np. zwiększać ilość produkowanych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), które poprawiają skład nabłonka jelit.

Poza tym prebiotyki biorą udział w regulacji gospodarki tłuszczowej oraz cukrowej organizmu oraz uwrażliwiają tkanki na działanie insuliny.

Zwiększają także produkcję śluzu chroniącego jelita, a mianowicie mucyny, jak również wspomagają usuwanie toksyn generowanych chociażby przez same bakterie. Ich obecność w diecie osób otyłych jest więc niezbędna, by zmodyfikować odpowiednio mikrobiom jelitowy.

Przeprowadzone dotychczas badania na temat wpływu prebiotyków na mikrobiom osób otyłych pokazują, że przede wszystkim wpływają one korzystnie na gospodarkę węglowodanową.

Poza tym, pojedyncze badanie przeprowadzone przez Garcia i wsp. metodą cross over (uczestnicy naprzemiennie są leczeni prebiotykiem i placebo) pokazuje, że prebiotyk taki jak arabinoksylan (błonnik pokarmowy obecny w łupinach ziaren zbóż) zmniejsza glikemię zarówno na czczo, jak i po posiłku i obniża poposiłkowy wskaźnik greliny (hormonu głodu), jak również obniża stężenie trójglicerydów we krwi po 6 tygodniach jego stosowania.

Dieta

Ze względu na to, że na skład mikroflory jelit wpływa również spożywana dieta, można przypuszczać, że jej modyfikacja może prowadzić do zwiększania ilości bakterii sprzyjających redukcji masy ciała.

Niektóre badania wykazują, iż zmiana diety wysokotłuszczowej na niskotłuszczową wiąże się ze wzrostem liczby Bakteroidetes, które sprzyjają chudnięciu. Zamiana preferowanej przez ludzi otyłych diety obfitującej w tłuszcze na menu z mniejszą ilością tłuszczy, sprzyjałaby więc obniżaniu masy ciała.

Podobnie korzystna modyfikacja miałaby miejsce, gdyby zamienić typową, niezdrową zachodnią dietę obfitującą w tłuszcze, z wysoką zawartością białka oraz małą ilością spożywanego błonnika na dietę niskotłuszczową, w której dominują niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe, z umiarkowaną ilością białka oraz obfitującą w błonnik.

Ta pierwsza bowiem jest jedną z przyczyn wystąpienia dysbiozy jelit, która prowadzi do stanu zapalnego i wydzielania TNF hamującego aktywność leptyny i insuliny. To z kolei sprzyja zaburzeniom metabolicznym, zwiększonej podaży pożywienia oraz odkładaniu tkanki tłuszczowej.

Druga z wymienionych diet, wspomaga natomiast zachowanie eubiozy (stanu równowagi) w jelitach, co w konsekwencji może zmniejszać ryzyko wystąpienia stanu zapalnego i korzystnie wpłynie na masę ciała.

Dominika Wilk