W jaki sposób bakterie jelitowe wpływają na metabolizm?

Sprawdzone fakty
brzuch

W skrócie -

  • Każda osoba ma około 160 różnych gatunków bakterii kolonizujących jelita. Ta indywidualna kombinacja nazywana jest florą jelitową i może mieć ogromny wpływ na zdrowie i samopoczucie
  • Otyłość wiąże się nawet z 40% spadkiem różnorodności bakterii. Poprawa różnorodności poprzez suplementację probiotykami może pomóc rozwiązać zaburzenia metaboliczne, powodując utratę tkanki tłuszczowej
  • Badania wykazały, że probiotyki - korzystne bakterie występujące w sfermentowanej żywności, takiej jak jogurt – wywierają istotny wpływ na kilka szlaków metabolicznych
  • Stwierdzono również związek między wypróżnianiem a otyłością; 8,5% otyłych i 11,5% ciężko otyłych osób zgłosiło występowanie przewlekłej biegunki, w porównaniu do 4,5% osób o normalnej wadze
  • Jedna z hipotez głosi, że w grę wchodzi przewlekły stan zapalny niskiego stopnia. Przewlekłe zapalenie jest nie tylko czynnikiem powodującym otyłość, ale może również przyczyniać się do biegunki

Według dr. Mercoli

Hipokrates powiedział kiedyś, że „każda choroba zaczyna się w jelitach” i im większą mamy wiedzę, tym trafniejsze wydaje się być to stwierdzenie. Jak zauważono w artykule z 2018 roku:

„Chociaż często cytowane liczby sugerują, że mikroby żyjące w ludzkim ciele i na nim przewyższają liczbę komórek ludzkich o 10:1, nowsze szacunki sugerują, że pod względem liczby komórek zasadniczo jesteśmy w jednej części człowiekiem, w części drobnoustrojem.

Te mikroorganizmy komensalne odgrywają istotną rolę w zdrowiu człowieka. Rozkładają niestrawne inaczej składniki pożywienia np. błonnik pokarmowy, wytwarzają witaminy, wspomagają rozwój i dojrzewanie układu odpornościowego oraz zapobiegają kolonizacji jelit przez patogenne gatunki bakterii”.

Zgodnie z dowodami przytoczonymi w tym artykule, spośród około 1000 znanych nam bakterii jelitowych, każda osoba ma około 160 różnych gatunków bakterii kolonizujących jelita. Ta indywidualna kombinacja nazywana jest florą jelitową i może mieć ogromny wpływ na zdrowie i dobre samopoczucie.

Różnorodność flory jelitowej zaczyna się kształtować w wieku niemowlęcym, na co ma wpływ bezpośrednie otoczenie i genetyka, niezależnie od tego, czy dziecko jest karmione piersią, czy butelką. W późniejszym okresie życia, na skład flory jelitowej znacząco wpływają wybory żywieniowe.

Diety bogate w cukier i przetworzoną żywność mogą zmniejszyć różnorodność bakterii i pogarszać ogólny stan zdrowia, podczas gdy diety bogate w pełnowartościowe produkty bogate w błonnik zazwyczaj mają korzystny wpływ na florę jelitową.

Na przykład, wiele badań wykazało, że osoby otyłe mają zwykle mniej zróżnicowany mikrobiom jelitowy, oprócz większej liczby niektórych szkodliwych i mniejszej liczby korzystnych bakterii.

Badania wykazały, że otyłość wiąże się nawet z 40% spadkiem różnorodności bakterii, a poprawa tej różnorodności poprzez suplementację probiotykami może pomóc w rozwiązaniu zaburzeń metabolicznych, co może prowadzić do utraty tkanki tłuszczowej.

Otyłość powiązana z częstym występowaniem biegunki

Istnieje również związek między nieprawidłowymi ruchami jelit a otyłością, co opisano w badaniu opublikowanym we wrześniu 2019 roku. Według Medical Xpress:

„W najobszerniejszej analizie oceniającej powiązanie między wskaźnikiem masy ciała (BMI) a perystaltyką jelit, opublikowanej w Alimentary Pharmacology & Therapeutics, zespół lekarzy-badaczy z Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) odkrył silny związek między otyłością i przewlekłą biegunką, który jest niezależny od diety, stylu życia, czynników psychologicznych lub stanu zdrowia osoby…

„Chociaż kilka wcześniejszych badań wskazywało na związek między otyłością a perystaltyką jelit, we wszystkich brakowało danych na temat tego, czy mogą na to wpływać również czynniki dietetyczne lub inne” - powiedziała korespondentka dr Sarah Ballou, psycholog zdrowia z Wydziału Gastroenterologii, Hepatologii i Żywienia w BIDMC.

„Nasze badania potwierdzają pozytywny związek między otyłością a przewlekłą biegunką i po raz pierwszy ujawniają, że związek ten nie wynika z czynników zakłócających, takich jak dieta czy poziom aktywności fizycznej”.”

Analizując dane z badania National Health and Nutrition Examination Survey 2009–2010, naukowcy zaobserwowali, że 8,5% otyłych i 11,5% ciężko otyłych osób zgłosiło przewlekłą biegunkę, w porównaniu z 4,5% osób o normalnej wadze. „Regresja krokowa ujawniła, że ciężka otyłość była niezależnie związana ze zwiększonym ryzykiem biegunki” – napisali autorzy.

Niestety, badanie to nie wyjaśnia, dlaczego tak się dzieje. Jedna z hipotez głosi, że w grę wchodzi przewlekły stan zapalny niskiego stopnia. Przewlekłe zapalenie jest nie tylko czynnikiem powodującym otyłość, ale może również przyczyniać się do występowania biegunki.

Uważa się również, że ogólnoustrojowe zapalenie jest jednym z głównych wyzwalaczy innych poważnych chorób, w tym zwyrodnienia neurologicznego, cukrzycy typu 2 i chorób sercowo-naczyniowych – z których wszystkie są również związane z otyłością.

Popraa składu flory jelitowej może zdziałać znacznie więcej niż tylko poprawić perystaltykę. Zdrowie jelit jest ważne dla ogólnego stanu zdrowia, w tym dla zmniejszenia ryzyka nowotworów, zespołu metabolicznego i depresji.

Wykazano, że probiotyki zmieniają metabolizm

Poprawa składu flory jelitowej jest dość prosta – wystarczy zwiększyć spożycie sfermentowanej żywności lub przyjmować wysokiej jakości suplement probiotyczny. Wcześniejsze badania wykazały, że probiotyki - korzystne bakterie występujące w sfermentowanej żywności, takiej jak jogurt, wywierają istotny wpływ na metabolizm.

W jednym z takich badań, które zostało opublikowane w 2008 roku, stwierdzono, że szczepy bakteryjne Lactobacillus paracasei i Lactobacillus rhamnosus wpływają na szereg różnych szlaków metabolicznych, w tym na metabolizm:

  • Lipidów w wątrobie
  • Aminokwasów
  • Metyloaminy
  • Krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA)

Według Science Daily:

„Dodanie „przyjaznych” bakterii zmieniło skład flory jelitowej, nie tylko dlatego, że zwiększyła się liczba korzystnych bakterii, ale także dlatego, że „przyjazne” bakterie współpracowały z innymi bakteriami znajdującymi się w jelitach, wzmacniając ich działanie.

Jedną z wielu zmian biochemicznych zaobserwowanych przez naukowców była zmiana w sposobie metabolizowania kwasów żółciowych przez myszy leczone probiotykami. Kwasy te są wytwarzane przez wątrobę, a ich podstawową funkcją jest emulgowanie tłuszczów w górnej części jelita. Jeśli probiotyki mogą wpływać na sposób metabolizowania kwasów żółciowych, oznacza to, że mogą zmieniać ilość tłuszczu, którą organizm jest w stanie wchłonąć”.

Chociaż niektórzy twierdzą, że przyjmowanie suplementów probiotycznych lub spożywanie sfermentowanej żywności nie będzie miało znaczącego wpływu na florę jelitową, to badanie wykazało inaczej. Jak zauważył korespondent Jeremy Nicholson z wydziału medycyny biomolekularnej Imperial College:

„Niektórzy twierdzą, że probiotyki nie mogą zmienić mikroflory jelitowej – w szklance jogurtu jest co najmniej miliard bakterii, w jelitach jest ich sto bilionów, więc ilość pobierana z diety wydaje się być mało znacząca.

Nasze badanie pokazuje, że probiotyki mogą mieć wpływ i wchodzą w interakcję z bakteriami flory jelitowej. Wciąż staramy się zrozumieć, co mogą oznaczać zmiany, które wywołują, w kontekście ogólnego stanu zdrowia, ale ustaliliśmy, że wprowadzenie „przyjaznych” bakterii może zmienić dynamikę całej populacji drobnoustrojów w jelitach”.

Czy probiotyki mogą skutecznie pomóc w walce z otyłością?

Czy zatem probiotyki mogą mieć korzystny wpływ na otyłość? Wiele badań sugeruje, że tak. Wśród nich jest badanie przeprowadzone na zwierzętach z 2013 roku, w którym stwierdzono, że probiotyki Lactobacillus gasseri BNR17, znajdujące się w mleku kobiecym, działają jako inhibitor otyłości i przeciwcukrzycowo.

Według autorów „L. gasseri BNR17 znacząco zmniejsza masę ciała i masę białej tkanki tłuszczowej niezależnie od podanej dawki”. Takie ustalenia dobrze pasują do badań pokazujących, że dzieci karmione piersią mają znacznie mniejsze ryzyko otyłości.

W innym badaniu opublikowanym w tym samym roku, otyłym osobom z poziomem cukru we krwi na czczo powyżej 100 mg/dl podawano BNR17 lub placebo przez 12 tygodni. Pod koniec badania grupa leczona straciła więcej tkanki tłuszczowej niż grupa kontrolna. Jak donoszą autorzy: „Pomimo braku zmian w zachowaniu i diecie, podanie samego suplementu BNR17 zmniejszyło wagę oraz obwód talii i bioder”.

Wykazano również, że Lactobacillus gasseri łagodzi objawy zespołu jelita drażliwego i wrzodziejącego zapalenia jelita grubego, dzięki działaniom przeciwzapalnym. L. gasseri jest również jednym z czterech szczepów bakterii, które pomagają w zwalczaniu Heliobacter pylori, głównej przyczyny wrzodów żołądka.

Bardziej aktualny przegląd, opublikowany w czasopiśmie Nutrients w lutym 2019 roku, miał na celu „przedstawienie dowodów… wykazujących wpływ różnych szczepów probiotycznych i ich potencjalną skuteczność w zmniejszaniu otyłości i związanych z nią dysfunkcji metabolicznych”. Jak wspomniano w tym dokumencie:

„Wiele dowodów opisuje kilka możliwych mechanizmów, za pomocą których mikroflora jelitowa może przyczyniać się do otyłości lub wpływać na nią.

Chociaż nadal istnieje wiele nieznanych i dyskusyjnych aspektów, jak dotąd wypracowano ogólny konsensus stwierdzający, że mikroflora jelitowa jest zaangażowana w otyłość poprzez fermentację węglowodanów w diecie, lipogenezę, nadmierne magazynowanie energii i kilka innych szlaków, w tym szeroki wachlarz metabolitów, hormonów i neuroprzekaźników – niektóre z nich kontrolują przyjmowanie pożywienia i regulują równowagę energetyczną”.

W jaki sposób bakterie jelitowe wpływają na zapasy tłuszczu?

Trzy główne grupy drobnoustrojów jelitowych tworzą ludzki mikrobiom i pełnią różnorodne funkcje strukturalne, ochronne i metaboliczne:

  • Bacteroidetes — Porphyromonas, Prevotella i Bacteroides
  • Firmicutes — Ruminococcus, Clostridium, Lactobacillus I Eubacteria
  • Actinobacteria — Bifidobacteria (najbardziej rozpowszechniony typ)

Jak wyjaśniono w przeglądzie opublikowanym w 2019 roku w Nutrients, w bakterie jelitowe chronią zdrowie poprzez „wypieranie szkodliwych bakterii, konkurowanie z patogenami o składniki odżywcze i wytwarzanie czynników przeciwdrobnoustrojowych”.

Zapewniane przez nie funkcje strukturalne obejmują „rozwój układu odpornościowego, indukowanie immunoglobuliny A (IgA) i wzmacnianie bariery śluzowej”, natomiast funkcje metaboliczne „przynoszą korzyść gospodarzowi poprzez syntezę witaminy K, kwasu foliowego i biotyny” oraz odgrywają rolę we wchłanianiu minerałów, takich jak magnez, wapń i żelazo.

Co ważne, bakterie jelitowe pomagają również w rozkładaniu spożywanych pokarmów i fermentowaniu odpornych na trawienie skrobi, zamieniając je w korzystne SCFA, które pomagają modulować odpowiedź immunologiczną i stan zapalny. Jak wyjaśniono w przeglądzie z 2019 r. opublikowanym w Nutrients:

„Degradacja dietetycznych polisacharydów i błonnika przez bakterie Bacteroides i Firmicutes w jelicie prowadzi do produkcji krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, takich jak propionian, octan i maślan.

Propionian jest ważnym źródłem energii dla gospodarza, która generowana jest poprzez syntezę lipidów i glukozy de novo w wątrobie. Octan jest stosowany w tkankach obwodowych jako substrat do syntezy cholesterolu, natomiast maślan stanowi bogate źródło energii dla komórek nabłonka okrężnicy.

Ponadto mikroflora bierze udział w kontrolowaniu bilansu energetycznego, spożycia pożywienia i sytości poprzez szlak sygnalizacji peptydów jelitowych, działanie hormonalne we krwi lub bezpośrednią modulację układu nerwowego. Właściwa równowaga tych peptydów regulatorowych może zostać zakłócona, jeśli skład mikroflory ulegnie zmianie…

SCFA… służą również jako cząsteczki sygnałowe, które mogą aktywować receptory sprzężone z białkami G (GPR), w tym GPR43 (tzw. receptor wolnych kwasów tłuszczowych 2) w tkankach tłuszczowych i jelitowych.

W tkance tłuszczowej SCFA wiążą się z GPR43, promując w ten sposób adipogenezę i zwiększając wydatek energetyczny. W tkance jelitowej SCFA wiążą się z GPR43, prowadząc do wydzielania peptydów anoreksogennych… powodując poprawę tolerancji glukozy i zwiększone wykorzystanie energii”.

Ponieważ SCFA odgrywają ważną rolę w akumulacji tłuszczu, dwie grupy bakterii, które wytwarzają SCFA, Firmicutes i Bacteroidetes, mogą być używane jako markery otyłości. Jak zauważono w przeglądzie z 2019 r., osoby otyłe mają zwykle wyższy odsetek Firmicutes i Lactobacillus oraz niższy odsetek Bacteroidetes i Bifidobacterium w porównaniu z osobami o normalnej masie ciała.

Badania powiązały również określone szczepy bakterii z określonymi problemami zdrowotnymi. Na przykład, wysoki poziom Bacteroides vulgatus (występuje obficie w ludzkim jelicie) wydaje się być silnie związany ze stanem zapalnym, opornością na insulinę i zmienionym metabolizmem.

Niski poziom niektórych bakterii z rodzaju Firmicutes, w tym Blautia i Faecalibacterium, został powiązany z gromadzeniem się tłuszczu trzewnego.

Probiotyki mogą korzystnie wpłynąć na Twoje zdrowie i wagę

Przegląd opublikowany w 2019 roku w Nutrients zawiera również szczegółowe informacje na temat mechanizmów, dzięki którym suplementacja probiotykami może poprawić zdrowie i wagę. Kluczowe obszary wpływów obejmują:

  • Wzmocnienie integralności bariery nabłonkowej jelit
  • Poprawa adhezji bakterii do błony śluzowej jelit, co ułatwia kolonizację
  • Produkcja substancji przeciwbakteryjnych i prozdrowotnych
  • Hamowanie drobnoustrojów chorobotwórczych poprzez wykluczenie konkurencyjne
  • Modulowanie układu odpornościowego

Chociaż poszczególne szczepy bakterii są powiązane z określonymi skutkami zdrowotnymi, takimi jak redukcja trzewnej tkanki tłuszczowej lub zmniejszenie stanu zapalnego, kilka badań wykazało, że probiotyki wieloszczepowe mogą być bardziej korzystne niż te jednoszczepowe, ponieważ mają tendencję do wywoływania efektów synergicznych.

Łatwy i niedrogi sposób na poprawę mikrobiomu jelitowego

Chociaż suplementy probiotyczne są szeroko dostępne, niewiele z nich może konkurować z tradycyjnie fermentowaną żywnością pod względem różnorodności i samej liczby bakterii.

Fermentowana żywność jest również najtańszą alternatywą, ponieważ można ją łatwo przygotować w domu. Korzystanie z kultury startowej przyspieszy ten proces i zapewni otrzymanie produktu wysokiej jakości.

Pamiętaj, że Twoja dieta jest jednym z najłatwiejszych, najszybszych i najskuteczniejszych sposobów poprawy i optymalizacji składu flory jelitowej, więc masz dużą kontrolę nad swoim zdrowiem, co jest dobrą wiadomością.