Bez żadnych wątpliwości za nadprogramowe kilogramy odpowiada zwiększona podaż kalorii i zmniejszona ilość ruchu. Wydaje się jednak, że nie tylko. Spora ilość osób nie może schudnąć, mimo że przestrzega diety i zwiększa aktywność fizyczną. Okazuje się, że przyczyna problemów z nadwagą, może tkwić w nieprawidłowym składzie mikrobioty jelitowej.
My karmimy mikroby. Mikroby karmią nas.
Skład mikrobioty w największym stopniu zależny jest od tego czym ją karmimy. Zróżnicowana dieta wysokobłonnikowa będzie promować wzrost innych mikroorganizmów, niż tzw. dieta zachodnia, czyli wysokowęglowodanowa i wysokotłuszczowa.
Z drugiej strony, to od rodzaju bakterii, które gościmy w naszym przewodzie pokarmowym zależy, jakie składniki odżywcze przyswajamy z trafiających tam pokarmów. Zanim wchłoną się one z jelit do krwi, są najpierw „przerabiane” przez mikrobiotę jelitową.
Myszy germ-free, czyli specjalnie hodowane zwierzęta ze sztucznie wyjałowionym przewodem pokarmowym, mają o 40% mniej tkanki tłuszczowej niż normalne myszy. I to mimo, że spożywają o 1/3 więcej pokarmu. Zasiedlenie ich „normalną” mikrobiotą, powoduje że osiągają prawidłową wagę. Z kolei przeszczep mikrobioty od myszy otyłych, sprawia że poddawane doświadczeniom zwierzęta znacznie przybierają na wadze. W 2006 roku Turnbaugh i wsp. wykazali, że przeszczepienie mikrobioty jelitowej z myszy otyłych do myszy germ-free prowadziło do aż trzykrotnego zwiększenia masy tłuszczowej.
Mikroby zwiększają kaloryczność posiłków.
Wygląda na to, że niektóre bakterie jelitowe są w stanie wpływać na pobieranie dodatkowych kalorii z posiłków. Badania pokazują, iż skład bakteryjny mikrobioty jelitowej jest inny u ludzi otyłych niż u szczupłych. Osoby otyłe mają mniej pożytecznych bakterii z rodzajów Bacteroides, Bifidobacterium, Lactobacillus, a więcej typu Firmicutes i Molicutes.
Te ostatnie posiadają większą ilość genów odpowiedzialnych za produkcje enzymów rozkładających żywność i ułatwiających pozyskiwanie z niej energii. Dzięki temu rozkładają w przewodzie pokarmowym resztki polisacharydowe, które w normalnych warunkach są usuwane wraz z kałem.
W konsekwencji organizm może pozyskiwać 200, a według niektórych źródeł nawet 400 dodatkowych kcal na dobę. Można powiedzieć, że w ten sposób bakterie fundują gospodarzowi codziennie jeden gratisowy posiłek. W dłuższej perspektywie czasowej może się to przełożyć się na ładnych kilka dodatkowych kilogramów.
Mikroby wpływają na nasz apetyt.
Czy mikrobiota pomaga w jakiś sposób zachować figurę szczupłym osobom? Zdecydowanie tak! Okazuje się, że bakterie są w stanie produkować metabolity, które dostając się do krwi, wpływają na nasze hormony regulujące apetyt. Niektóre z tych związków hamują działanie napędzającej apetyt greliny, inne z kolei promują uwalnianie leptyny, odpowiadającej za uczucie sytości. Tego typu bakterie jesteśmy w stanie nakarmić błonnikiem, czyli produktami wysokoziarnistymi, owocami, warzywami – najlepiej żywnością nieprzetworzoną.
Z kolei szczepy sprzyjające nadwadze i otyłości, metabolizują składniki pokarmowe takie jak cukry proste i tłuszcze. Cukry proste są wchłaniane przez nas samych w jelicie cienkim. Aby ich odpowiednia ilość była dostępna dla mikrobów bytujących w dalej położonym jelicie grubym, musi ich być po prostu dużo. Jaką strategię obrały w związku z tym mikroorganizmy promujące otyłość?
Bakterie sprzyjające nadwadze, zakłócają wydzielanie leptyny, przez co zaburzają uczucie sytości. Tym samym prowokują do sięgnięcia po kolejną porcję węglowodanów. W taki oto sposób bakterie przejmują kontrolę nad apetytem i zaczynają rządzić naszymi wyborami żywieniowymi.
Stan zapalny sprzyja tyciu.
Jeśli w jelicie mamy niekorzystny układ mikrobioty jelitowej, z czasem pojawiają się problemy z integralnością bariery jelitowej (więcej na ten temat przeczytasz tutaj). Taki stan rzeczy może być związany z nieprawidłową dietą, z dużą ilością stresu lub ze stosowaniem niektórych leków – zwłaszcza antybiotyków (więcej na ten temat przeczytasz tutaj). Wzrasta wówczas endotoksemia i obciążenie LPS (lipopolisacharydem) – czyli jednym z najbardziej prozapalnych antygenów bakteryjnych. LPS aktywuje receptory TLR4 na komórkach immunologicznych i wywołuje stan zapalny. Sprawia również, że w tkance tłuszczowej gromadzą się makrofagi przeładowane LPS i dochodzi do nadmiernej produkcji cytokin prozapalnych przez komórki tłuszczowe.
Zbadano, że istnieje dodatnia korelacja pomiędzy stężeniem LPS we krwi i masą ciała, tolerancją glukozy i insulinoopornością. Stan zapalny, obejmujący tkankę tłuszczową, mający swoje źródła w jelitach, wpływa na funkcjonowanie całego organizmu. Ostatnio zasugerowano, że dysbioza i endotoksemia stanowią fizjologiczne mechanizmy większego nasilenia objawów COVID-19 u osób z otyłością.
Czy manipulując mikrobiotą można się odchudzić?
Jak ważny jest skład mikrobioty dla utrzymania prawidłowej wagi ciała, potwierdzają badania wykonane na zwierzętach. Ridaura i wsp. przeszczepili myszom germ-free mikrobiotę pochodzącą od dwóch bliźniaków, przy czym jeden był szczupły, a drugi otyły.
Jak można się domyślić, myszy, które otrzymały mikroflorę otyłego bliźniaka – stały się otyłe, a te które otrzymały mikroorganizmy szczupłego bliźniaka – pozostały szczupłe.
Na tym jednak nie koniec, ponieważ kiedy obie grupy myszy – otyłe i szczupłe, umieszczono w jednej klatce, nastąpiła między nimi wymiana mikrobioty (myszy są koprofagami i zjadaja własny odchody). Kiedy następnie podawano zwierzętom karmę wysokotłuszczową, to otyłe myszy utrzymywały swoją wagę, ale – co zaskoczyło naukowców – szczupłe myszy nie przybierały na wadze. Jeśli jednak obie grupy myszy karmiono normalną karmą, to otyłe myszy schudły.
Pozwala to przypuszczać, że mikrobiota zwierząt i ludzi szczupłych pomaga im zachować smukłą sylwetkę, nawet jeśli dojdzie do błędów dietetycznych. Kolejny ważny wniosek z tych doświadczeń: u otyłych osób sama zmiana mikrobioty nie wystarczy – musi być połączona z dietą.
Probiotyki przeciw otyłości.
Modulacja mikrobioty jelitowej poprzez podawanie probiotyków lub prebiotycznych włókien pokarmowych wydaje się być obiecującym sposobem zapobiegania i leczenia otyłości. Wykorzystuje się tu właściwości probiotyków pozwalające na wzmocnienie bariery jelitowej, zmniejszenie obciążenia LPS i ograniczenie produkcji cytokin prozapalnych, które sprzyjają insulinooporności i zwiększonemu odkładaniu się tłuszczu trzewnego. Zwłaszcza Akkermansia muciniphila ma pozytywny wpływ na grubość warstwy śluzu i integralność bariery jelitowej. Korzystne jest też zmniejszenie pod wpływem probiotyków liczby patogenów jelitowych i wzrost produkcji maślanu, który ma działanie przeciwotyłościowe. Probiotyki są w stanie również zmniejszać wchłanianie kwasów tłuszczowych i zwiększać ekspresję genów związanych z utlenianiem kwasów tłuszczowych, przez co zmniejszają rozmiar komórek tłuszczowych.
Jakie probiotyki wybrać?
Z przeprowadzonych badań wynika, że niektóre probiotyki mogą wspomagać redukcję masy ciała, przy czym probiotyki wieloszczepowe okazują się być się bardziej skuteczne niż probiotyki jednoszczepowe. W przeglądzie z 2020 roku zatytułowanym „Probiotics for the Treatment of Overweight and Obesity in Humans-A Review of Clinical Trials” przedstawiono podsumowanie 46 wybranych badań z zastosowaniem probiotyków u ludzi.
Na podstawie badań na zwierzętach i metaanaliz badań na ludziach stwierdzono, że probiotyki, takie jak Bifidobacterium i Lactobacillus, wywierają korzystny wpływ na utratę masy ciała, jednocześnie zmniejszając stan zapalny i utrzymując kontrolę glukozy. Obiecujące wyniki uzyskano również dla probiotyków nowej generacji, takich jak Faecalibacterium prausnitzii czy Akkermansia muciniphila.
Wśród szczepów obecnych na polskim rynku potencjalne działanie przeciwotyłościowe mają: zestawy probiotyczne Sanprobi Barrier i VSL#3. Dla Lactobacillus rhamnosus GG wyniki badań są sprzeczne. Dietetycy polecają też często swoim pacjentom zestaw probiotyków Sanprobi Superformula, dla którego wykazano silne działanie hamujące wzrost Candida albicans. Przerost grzybów Candida wiązany jest z nadmiernym apetytem na słodycze. Dla tego zestawu wykazano również skuteczność u kobiet z nadwagą z zespolem policystycznych jajników.
Bardzo ważne jest, aby probiotyki podawać odpowiednio długo. Badania wskazują na to, ze powinno to być co najmniej 8 tygodni, a doświadczeni dietetycy wskazują na potrzebę wielomiesięcznej suplementacji, w celu osiągnięcia zadowalających efektów.
Czy to działa?
Wyniki badań wykonanych na zwierzętach, pokazują nam, że sama probiotykoterapia nie jest w stanie nas wyszczuplić. Niezbędne jest bowiem dostarczenie bakteriom substratów do produkcji metabolitów wspierających zrzucanie nadprogramowych kilogramów. Odchudzając się bardzo często myślimy o tym czego nie możemy jeść. Dużo lepsze rezultaty może przynieść dopilnowanie tego, by odpowiednia ilość błonnika (najlepiej 3-5 posiłków zawierających warzywa, owoce, produkty pełnoziarniste) trafiła do naszego przewodu pokarmowego. W połączeniu z probiotykoterapią pomoże to z czasem zdobyć przewagę bakteriom jelitowym sprzyjającym szczupłej sylwetce.
Nie obędzie się więc bez zdrowej, zróżnicowanej, wysokobłonnikowej diety. Ale jeśli odżywiamy się zdrowo i ćwiczymy, to podanie probiotyków, może przechylić szalę starań w kierunku sukcesu i waga zacznie szybciej się normalizować, a apetyt będzie pod większą kontrolą. Krótko rzecz ujmując – odchudzanie będzie łatwiejsze.
Chudzicka-Strugała I, Kubiak A, Banaszewska B, Zwozdziak B, Siakowska M, Pawelczyk L, Duleba AJ. Effects of Synbiotic Supplementation and Lifestyle Modifications on Women With Polycystic Ovary Syndrome. J Clin Endocrinol Metab. 2021 Aug 18;106(9):2566-2573.
Ridaura VK, Faith JJ, Rey FE, Cheng J, Duncan AE, Kau AL, Griffin NW, Lombard V, Henrissat B, Bain JR, Muehlbauer MJ, Ilkayeva O, Semenkovich CF, Funai K, Hayashi DK, Lyle BJ, Martini MC, Ursell LK, Clemente JC, Van Treuren W, Walters WA, Knight R, Newgard CB, Heath AC, Gordon JI. Gut microbiota from twins discordant for obesity modulate metabolism in mice. Science. 2013 Sep 6;341(6150):1241214.
Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature. 2006 Dec 21;444(7122):1027-31
Wiciński M, Gębalski J, Gołębiewski J, Malinowski B. Probiotics for the Treatment of Overweight and Obesity in Humans-A Review of Clinical Trials. Microorganisms. 2020 Jul 29;8(8):1148. doi: 10.3390/microorganisms8081148. PMID: 32751306; PMCID: PMC7465252.
Vallianou, N., Dalamaga, M., Stratigou, T. et al. Do Antibiotics Cause Obesity Through Long-term Alterations in the Gut Microbiome? A Review of Current Evidence. Curr Obes Rep 10, 244–262 (2021).