Szukaj
logo
Szukaj
Artykuł jest w trybie podglądu

Dlaczego niektórzy ludzie łatwiej tyją? Badania nad mikrobiotą

Strona główna Artykuły Dlaczego niektórzy ludzie łatwiej tyją? Badania nad mikrobiotą

Dlaczego niektórzy ludzie łatwiej tyją? Badania nad mikrobiotą

Badania przeprowadzone przez Harvard T.H. Otyłość jest niewątpliwie epidemią XXI w. Chan School of Public Health wskazują, że w 2030 r. Ponad połowa Amerykanów będzie chorować na otyłość, a u ¼ będzie można zdiagnozować otyłość typu 2 (czyli BMI powyżej 35 m2/kg). Niestety, przewiduje się, że z roku na rok będzie coraz gorzej.

Spis treści

1. <extra_id_0> Translations <extra_id_1> English: Translations

Mikrobiota wytwarza w zamian wiele substancji korzystnych dla organizmu człowieka takich jak krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, witaminy czy produkty przeciwbólowe i przeciwzapalne. U zdrowych osób mikroorganizmy bytujące w jelitach są bardzo różnorodne, ale dominują bakterie z rodzaju Firmicutes i Bacteroides. Miyamoto i wsp. 2019). Organizmy te żywią się niestrawionymi resztkami pokarmu, śluzem wydzielanym przez układ pokarmowy oraz martwymi komórkami w nim zawartymi. Warto mieć jednak świadomość, że część mikroorganizmów wytwarza substancje szkodliwe dla zdrowia, w tym neurotoksyny, czynniki rakotwórcze czy immunotoksyny. Zaburzenia w równowadze mikrobioty jelitowej (tzw. Dysbioza) mogą negatywnie wpływać na procesy metaboliczne i odpornościowe w organizmie i przyczyniać się do rozwinięcia wielu chorób, w tym otyłości (J. Mikrobiota jelitowa to zbiór trylionów mikroorganizmów takich jak bakterie, wirusy, grzyby, archeowce czy eukarionty bytujących w jelicie człowieka.

2. Co mówią badania na zwierzętach

U otyłych myszy, w zestawieniu z tymi z prawidłową masą ciała, stwierdzono także zmniejszoną ilość bakterii z rodzaju Bacteroides, a zwiększoną tych z rodzaju Firmicutes, a stosunek Firmicutes do Bacteroides wzrastał wraz ze wzrostem wskaźnika BMI (C.M. Warto jednak zaznaczyć, że nie zostało to potwierdzone w badaniach na ludziach (T. Pierwsze badania sugerujące istnienie związku między mikrobiotą jelitową a otyłością zostały przeprowadzone na zwierzętach. Dos Santos Pereira Indiani 2018). Wu i wsp. 2020). Zauważono, że po wszczepieniu mikrobiomu myszom, które były go całkowicie pozbawione, dochodziło do znaczącego przyrostu tkanki tłuszczowej i obniżenia insulinowrażliwości tkanek, nawet pomimo niezwiększenia poboru pokarmu.

3. Rodzaje bakterii a masa ciała

Wśród bakterii niewątpliwie ułatwiających utrzymanie prawidłowej masy ciała wyróżnić można Akkermansia muciniphila oraz bakterie z rodziny Christensenellaceae. Depommier i wsp. 2019). Liczebność L. Paracasei okazała się ujemnie skorelowana z otyłością, z kolei liczebność L. Reuteri i L. Gasseri – dodatnio (L. Nie bez znaczenia dla masy ciała wydają się również bakterie z rodzaju Bifidobacterium, których niedobór jest związany ze zwiększonym wskaźnikiem BMI (I.N. W niedawno przeprowadzonych badaniach udowodniono, że masa ciała zależy od wielu różnych bakterii. A. Musciniphila często stosowana jest w postaci suplementów u osób z nadwagą i otyłością w celu poprawy parametrów metabolicznych (C. Różnice gatunkowe zaobserwowano w przypadku bakterii z rodziny Lactobacillus. Crovesy i wsp. 2017). Sergeev i wsp. 2020). Często mikroorganizmy związane z otyłością są specyficzne gatunkowo, co oznacza, że dwa różne szczepy bakterii z tego samego rodzaju mogą wpływać na organizm w zupełnie inny sposób.

4. Jak różne bakterie wpływają na masę ciała

Mikrobiota jelitowa pozostająca w korzystnej równowadze fermentuje również trudne do strawienia węglowodany w krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe takie jak octan, propionian czy maślan, które mają kluczowe znaczenie dla metabolizmu energetycznego gospodarza. González Hernández i wsp. 2019). Mikrobiota jelitowa wpływa również na układ nerwowy poprzez oś jelito–mózg, przez co pośrednio oddziałuje na pobór pokarmu. Oprócz tego mikrobiota wpływa na regulację wydzielania hormonów anoreksygennych (hamujących głód) w tym peptydu YY, glukagonopodobnego peptydu-1 (GLP-1) i polipeptydu trzustkowego, które obniżają poziom glukagonu, spowalniają opróżnianie żołądka, stymulują syntezę insuliny i w efekcie ograniczają przyjmowanie pokarmu (J.F. Nie bez znaczenia dla masy ciała jest również przyjmowanie antybiotyków, które prowadzą do wyjałowienia mikrobioty jelitowej. Le Roy i wsp. 2019). Stark i wsp. 2019). Niektóre bakterie mają zdolność do wytwarzania prozapalnych substancji takich jak lipopolisacharydy czy cytokiny, których nadmiar nie jest korzystny dla organizmu człowieka. Dysbioza może z kolei przyczyniać się do jej osłabienia i zwiększenia jej przepuszczalności, a tym samym powodować stan zapalny w organizmie (H. Jeśli chodzi o masę ciała, najważniejszym mechanizmem związanym z mikroflorą jelitową są różnice w absorpcji energii pomiędzy poszczególnymi szczepami mikroorganizmów. Powyższe substancje zmniejszają poziom cytokin prozapalnych oraz hamują rozkład lipidów, tym samym zwiększają ich utlenianie i zużycie energii (M.A. Okazuje się jednak, że ich nadmiar powiązany jest ze zwiększoną masą ciała, obwodem talii oraz innymi wskaźnikami zespołu metabolicznego (J. De la Cuesta-Zuluaga i wsp. 2018). Wytwarzane przez bakterie jelitowe krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe zwiększają poposiłkowe odczuwanie sytości. Cryan i wsp. 2019). Dysbioza spowodowana tego rodzaju lekami została powiązana ze znacznymi przyrostami masy ciała oraz zwiększonym stężeniem cholesterolu LDL, który w dużych ilościach jest niekorzystny dla zdrowia zwłaszcza sercowo-naczyniowego (C.I. Przyjmowanie antybiotyków przed 2. Rokiem życia jest czynnikiem silnie predysponującym do rozwinięcia otyłości (C.M. Brak równowagi w mikrobiocie jelitowej przyczynia się do rozwinięcia stanu zapalnego, który niewątpliwie zwiększa ryzyko otyłości i związanych z nią powikłań. Prawidłowy skład mikrobiomu pozwala również na wzmacnianie bariery jelitowej. Tilg i wsp. 2020). Badacze zaobserwowali, że bakterie znajdujące się w jelitach osób z nadmierną masą ciała w znacznie większym stopniu wchłaniają energię z pożywienia i przyczyniają się tym samym do jej magazynowania w postaci tkanki tłuszczowej.

5. Wpływ genów na mikrobiotę jelitową

Wśród nich wyróżnić można kilka, które kodują interakcje organizmu z mikrobiomem, regulując m.in. Odpowiedź immunologiczną czy masę ciała (T.A. Warto również zaznaczyć, że mikrobiota jelitowa może zostać przeniesiona z matki na dziecko, ponieważ znajduje się w łożysku, płynie owodniowym, krwi pępowinowej i smółce. Tun i wsp. 2018). Badania udowodniły, że w organizmie człowieka istnieje 20 genów odpowiadających za różnorodność mikroorganizmów w jelicie. Suzuki i wsp. 2019). Z tego względu otyłość matki i związana z nią dysbioza może być czynnikiem predysponującym do rozwinięcia otyłości u dziecka (H.M. Okazuje się, że na skład mikrobioty jelitowej wpływają również czynniki genetyczne.

6. Czynniki środowiskowe a mikrobiota jelitowa

W badaniach na myszach zauważono, że dieta wysokotłuszczowa prowadzi do zmniejszenia liczebności korzystnych bakterii z rodzaju Bacteroidetes i zwiększenia liczebności mniej korzystnych bakterii z rodzajów Firmicutes i Proteobacteria (M.T. Nie bez znaczenia dla różnorodności mikrobiomu wydaje się również odpowiednia ilość i jakość snu. Poroyko i wsp. 2016). Jego nadmiar również wiąże się z występowaniem dysbiozy (J.P. Mimo że genetyka wpływa na skład mikrobiomu, w zestawieniu z wpływem czynników środowiskowych jej znaczenie jest niewielkie. Liu i wsp. 2019). Długotrwała deprywacja snu wiąże się ze zwiększonym spożyciem wysokoprzetworzonych produktów i spowodowanym tym wzrostem liczebności bakterii Lachnospiraceae i Ruminococcus oraz spadkiem liczebności Lactobacillaceae, co prowadzi do dysbiozy, która jest czynnikiem predysponującym do wystąpienia stanu zapalnego i obniżenia wrażliwości na insulinę (V.A. Ostatnim bardzo ważnym dla mikrobioty jelitowej czynnikiem jest stres. Karl i wsp. 2016). Mikroorganizmy bytujące w jelicie są zależne od diety gospodarza, z tego względu prawidłowy sposób żywienia jest niezwykle istotny.

Kategorie:
Zródło

Bäckhed F. et al., Dynamics and stabilization of the human gut microbiome during the first year of life, „Cell Host & Microbe” 2015, 17(5), 690–703.
Beam A., Clinger E., Hao L., Effect of Diet and Dietary Components on the Composition of the Gut Microbiota, „Nutrients” 2021, 13(8), 2795.
Cotillard A. et al., A posteriori dietary patterns better explain variations of the gut microbiome than individual markers in the American Gut Project, „The American Journal of Clinical Nutrition” 2022, 115(2), 432–443.
Crovesy L. et al., Effect of Lactobacillus on body weight and body fat in overweight subjects: a systematic review of randomized controlled clinical trials, „International Journal of Obesity” 2017, 41, 1607–1614.
Cryan J.F. et al., The microbiota-gut-brain axis, „Physiological Reviews” 2019, 99, 1877–2013.
de la Cuesta-Zuluaga J. et al., Higher fecal short-chain fatty acid levels are associated with gut microbiome dysbiosis, obesity, hypertension and cardiometabolic disease risk factors, „Nutrients” 2018, 11(1), 51.
Depommier C. et al., Supplementation with Akkermansia muciniphila in overweight and obese human volunteers: a proof-of-concept exploratory study, „Nature Medicine” 2019, 25, 1096–1103.
Close to half of U.S. population projected to have obesity by 2030, hsph.harvard.edu/news/press-releases/half-of-us-to-have-obesity-by-2030/ (2.08.2023).
Dos Santos Pereira Indiani C.M. et al., Childhood obesity and Firmicutes/Bacteroidetes ratio in the gut microbiota: A Systematic Review, „Childhood Obesity” 2018, 14, 501–509.
González Hernández M.A. et al., The short-chain fatty acid acetate in body weight control and insulin sensitivity, „Nutrients” 2019, 11(8), 1943.
Karl J.P. et al., Changes in intestinal microbiota composition and metabolism coincide with increased intestinal permeability in young adults under prolonged physiological stress, „American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology” 2017, 312, 559–571.
Le Roy C.I. et al., Antibiotic treatment triggers gut dysbiosis and modulates metabolism in a chicken model of gastro-intestinal infection, „BMC Veterinary Research” 2019b, 15, 37.
Liu M.T. et al., Lingguizhugan decoction attenuates diet-induced obesity and hepatosteatosis via gut microbiota, „World Journal of Gastroenterology” 2019, 25, 3590–3606.
Miyamoto J. et al., Gut microbiota confers host resistance to obesity by metabolizing dietary polyunsaturated fatty acids, „Nature Communications” 2019, 10, 4007.
Do 2030 r. co trzeci dorosły Polak będzie otyły, mp.pl/pacjent/dieta/aktualnosci/160420,do-2030-r-co-trzeci-dorosly-polak-bedzie-otyly (2.08.2023).
Poroyko V.A. et al., Chronic sleep disruption alters gut microbiota, induces systemic and adipose tissue inflammation and insulin resistance in mice, „Scientific Reports” 2016, 6, 35405.
Sergeev I.N. et al., Effects of Synbiotic Supplement on Human Gut Microbiota, Body Composition and Weight Loss in Obesity, „Nutrients” 2020, 12(1), 222.
Stark C.M. et al., Antibiotic and acid-suppression medications during early childhood are associated with obesity, „BMJ Gut” 2019, 68, 62–69.
Suzuki T.A. et al., Host genetic determinants of the gut microbiota of wild mice, „Molecular Ecology” 2019, 28, 3197–3207.
Tilg H. et al., The intestinal microbiota fuelling metabolic inflammation, „Nature Reviews Immunology” 2020, 20, 40–54.
Tun H.M. et al., Roles of birth mode and infant gut microbiota in intergenerational transmission of overweight and obesity from mother to offspring, „JAMA Pediatrics” 2018, 172, 368–377.
Wu T. et al., Characteristics of gut microbiota of obese people and machine learning model, „Microbiology China” 2020, 47, 4328–4337.