Bakterie na straży kilogramów

Nadwaga i otyłość stanowią coraz poważniejszy problem społeczny, szczególnie w krajach o wysokim stopniu uprzemysłowienia. Skala problemu jest na tyle poważna, iż w krajach wysoko rozwiniętych mówi się coraz częściej o epidemii otyłości. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) w 2005 r. na świecie było 400 mln osób otyłych, a 1,6 mld miało nadwagę. Prognozy na 2015 r. przewidywały, że liczba osób otyłych powyżej 15. roku życia wzrośnie do ok. 700 mln, czyli niemal dwukrotnie w stosunku do danych z 2005 r.

Jest to istotny problem zdrowia publicz­nego, gdyż nadmierna masa ciała może stanowić przyczynę nawet 80% chorób cywilizacyjnych, takich jak cho­ciażby insulinooporność, cukrzyca typu 2, stłuszczeniowe zapalenie wątroby, nadci­śnienie czy choroby sercowo-naczyniowe. Problemy z nadmierną masą ciała mogą mieć podłoże wieloczynnikowe, tym niemniej ich powodem jest najczęściej nieadekwatna do wydatku energetyczne­go ilość energii pobranej z pożywieniem. Częstokroć w rozwój choroby jednocześnie zaangażowane są czynniki genetyczne, środowiskowe i psychologiczne.

Zaznaczyć należy, iż wśród pacjentów otyłych obserwuje się grupy bardziej i mniej podatne na przyrost masy ciała i następczy rozwój zaburzeń metabolicznych pomimo stosowania tej samej diety. Obserwa­cje te wskazują jednoznacznie na fakt, iż w procesie rozwoju nadwagi i otyłości biorą udział również inne mechanizmy niż sam tylko bilans energetyczny.

Badania ostatnich lat pokazują, że jednym z istotniejszych elementów w pato­genezie otyłości może być przewód pokar­mowy, a dokładniej zachodzące w nim procesy oraz mikroorganizmy zasiedla­jące jelita.

Przypomnieć należy, że tkanka tłuszczowa odgrywa rolę aktywnego narządu endokrynnego, głównego obsza­ru metabolizmu hormonów płciowych i glukokortykosteroidów. Tkanka tłusz­czowa trzewna wpływa natomiast na powstawanie insulinooporności, nietole­rancji glukozy, cukrzycy typu 2 czy nadciśnienia tętniczego i chorób serca. Czynniki środowiskowe sprzyjające rozwojowi otyłości mogą brać udział w jej rozwoju zarówno przed urodze­niem, jak i po porodzie. Dieta kobiety ciężarnej, uwarunkowania okołoporo­dowe, sposób karmienia i aktywność w pierwszych latach życia dziecka mogą silnie wpływać na rozwój nadwagi i oty­łości w kolejnych latach jego życia. Za bardzo znaczący czynnik zewnętrzny zwiększający ryzyko rozwoju nadwagi i otyłości uznaje się również stres mogą­cy skutkować spożywaniem nadmiernej ilości żywności, często bogatej w tłuszcz i cukry proste. Co istotne, wymienio­ne czynniki nie tylko są bezpośrednim czynnikiem ryzyka rozwoju nadwagi i otyłości, lecz odgrywają również istot­ną rolę w warunkowaniu stanu mikro­flory jelitowej. Tymczasem potencjal­na rola bakterii jelitowych w regulacji intensywności przyswajania energii z pożywienia jest aktualnie przedmio­tem szeregu badań.

Analizy oceniające wpływ mikrobioty jelitowej na rozwój nadwagi i oty­łości rozpoczęły się de facto od ekspe­rymentu polegającego na przetransfe­rowaniu ludzkiej mikrobioty jelitowej (transfer kału) do jelita myszy, których przewód pokarmowy był pierwotnie całkowicie jałowy (tzw. myszy germ free). Skolonizowane zwierzęta przyjęły przekazaną mikroflorę i – co ciekawe – dalej przekazywały potomstwu przejęte wraz z nią cechy, dodatkowo zwiększając ich różnorodność. Również modyfika­cja diety zwierząt w kolejnych etapach badania, polegająca na zwiększeniu podaży tłuszczu, spowodowała zróżnico­wanie ich mikroflory jelit w ciągu zale­dwie jednego dnia. Dodatkowa analiza stolców zwierząt otyłych potwierdziła fakt, iż flora jelitowa takich osobników może dodatkowo ułatwić pozyskiwanie nadprogramowych kalorii z trawio­nego pożywienia. Na tej podsta­wie przeszczep mikrobioty od myszy z nadmierną masą ciała spowodował istotny przyrost masy ciała u zwierząt germ free. Tymczasem osobniki germ free, którym przekazano florę pocho­dzącą od myszy o prawidłowej masie ciała nie tylko utrzymały swą pierwotną masę, ale niekiedy wręcz chudły. Kolejne pionierskie badania pokazały, iż zwierzęta o prawidłowej masie ciała w porównaniu do osobników otyłych charakteryzowały się zupełnie inny­mi proporcjami bakterii jelitowych. Zarówno w badaniach prowadzonych na zwierzętach, jak i w wyselekcjono­wanych grupach pacjentów wykazano, iż w przypadku otyłości zaburzony jest stosunek bakterii z rodzaju Bacteroides do rodzaju Firmicutes, na korzyść drugiego rodzaju. Tymczasem procesowi redukcji masy ciała towarzyszy wzrost liczebności Bacteroides spp. w ekosystemie jelitowym, który jest wprost proporcjonalny do liczby utraconych kilogramów. Otrzymane wyniki utwierdziły badaczy w przekonaniu, że mikroflora jelitowa u osobników otyłych może sprzyjać pozyskiwaniu dodatkowych kalorii z przyjmowanego pożywienia, co w kon­sekwencji wskazuje na czynny udział mikrobioty jelitowej w rozwoju otyłości i nadwagi.

W świetle tych doniesień warto dodać, iż bakterie jelitowe mogą dodat­kowo wspomagać leczenie otyłości.

Przytoczyć należy badanie, w którym analizowano wpływ szczepu Lactobacil­lus rhamnosus PL60 podawanego przez osiem tygodni myszom z nadmierną masą ciała, będącym na diecie wysokotłuszczowej. U myszy karmionych probiotykiem wykazano istotne zmniej­szenie masy ciała, co miało bezpośredni związek z produkowanym przez szczep probiotyczny kwasem linolenowym, przyczyniającym się do redukcji tkanki tłuszczowej w organizmie zwierząt. Należy podkreślić, iż wyniki badań prowadzonych na modelach zwierzęcych z powodu różnic genetycznych, składu diety, otaczającego środowiska nie mogą zostać bezpośrednio ekstrapolowane w celu wyjaśnienia problemu nadwagi i otyłości u ludzi. Z kolei przeprowa­dzenie podobnych badań na ludziach jest ograniczone chociażby z przyczyn etycznych. Jednakże poza wymienionymi powyżej możliwymi różnicami, warto dodać, iż to właśnie mikrobiota bierze udział w rozkładzie wielkocząsteczko­wych składników diety, wchłanianiu mikro- i makroelementów, fermentacji substancji niepodlegających trawieniu, wchłanianiu elektrolitów oraz wzroście i różnicowaniu nabłonka przewodu pokarmowego, co gwarantuje prawidłowe zużycie energii w mięśniach, przemianę glukozy w wątrobie oraz formowanie tkanki tłuszczowej. Ponadto enzymy tra­wienne produkowane są nie tylko przez organizm, lecz również przez bakterie jelitowe. Dostarczają one znacznej ilości enzymów zaangażowanych zarówno w rozkład węglowodanów, cholestero­lu, jak i produkcję witamin z grup B i K oraz aminokwasów (lizyny i treoniny). Warto nadmienić, iż mikroflora bierze także udział w metabolizmie kwasów żółciowych. Wszystkie wymienione cechy przyczyniają się do prawidłowego zachodzenia przemian metabolicznych w ludzkim organizmie, zatem uzasad­nione jest, aby skład mikrobioty jeli­towej był jak najbardziej różnorodny i pozbawiony bakterii potencjalnie cho­robotwórczych mogących przyczynić się do zaburzenia opisanej równowagi. Należy zatem zwrócić szczególną uwagę na odbudowę mikroflory jelitowej za pomocą probiotyków i odpowiednią podaż prebiotyków w diecie. Jest to istotny czynnik chroniący przed kolo­nizacją jelita przez bakterie patogenne, co prowadzi w konsekwencji do dysbiozy jelitowej. Jakościowe i ilościowe zaburzenie stosunków bakteryjnych w jelicie może być z kolei przyczyną rosnącej tendencji do otyłości, dlatego odbudowa mikrobioty i wprowadzenie w stan jak najbardziej zrównoważony stanowi istotny element zapobiegania problemowi otyłości. Badania prze­prowadzone na modelach zwierzęcych potwierdziły skuteczność stosowania pre- i probiotyków w zapobieganiu nad­miernemu przyrostowi masy ciała. Co najistotniejsze, u ludzi zaobserwowano bardzo podobne zależności. Stosowanie prebiotyku inuliny przez 12 tygodni spowodowało u ludzi ubytek masy ciała 1,0 ± 0,4 kg, podczas gdy w grupie sto­sującej placebo doszło w tym czasie do jej przyrostu o 0,4 ± 0,3 kg.

Nie można jednocześnie zapomnieć, iż zaburzona mikrobiota jelitowa – czy jej odmienność w stosunku do innych osobników – to tylko jeden z możliwych wielu czynników determinujących oty­łość.

Innymi słowy u osób niestosujących racjonalnej, zrównoważonej diety i niepraktykujących odpowiednio aktywnego trybu życia odbudowa mikroflory bakte­ryjnej jelit w oczekiwaniu na ubytek masy ciała nie przyniesie najprawdopodobniej spodziewanego efektu. Jedynie całościo­we, holistyczne podejście do problemu nadwagi i otyłości może przynieść ocze­kiwany efekt i sukces. Odbudowa mikroflory jelitowej za pomocą odpowiednio dobranych probio­tyków i prebiotyków jest więc niezwy­kle istotnym elementem profilaktyki leczenia nadwagi i otyłości, musi iść jednak w parze z odpowiednim poziomem aktywności fizycznej i postępowaniem dietetycznym. Tego typu postępowanie u znacznej grupy pacjentów prowadzi do szybkiej, efektywnej, a co najważniejsze – trwałej utraty nadmiernej masy ciała. Do dodatkowych korzyści płynących ze stosowania probiotykoterapii u osób z problemem otyłości zaliczyć należy także redukcję dolegliwości trawien­nych, poprawę nastroju czy zwiększenie energii. Z uwagi na powszechną dostęp­ność, stosunkowo niewysokie koszty terapii oraz brak działań niepożądanych w trakcie stosowania probiotyki i prebiotyki powinny stanowić integralny element prowadzenia pacjentów z nad­wagą i otyłością.

Food Forum nr 1(17)/2017