- Čo je črevná mikroflóra a mikroflóra? Z čoho pozostáva?
- Aké sú funkcie črevnej mikroflóry?
- Aký je vzťah medzi črevnou mikrobiotou a obezitou?
- Modifikácia črevného mikrobiómu u obéznych ľudí
Správna črevná bakteriálna flóra a tesná črevná bariéra sú nielen zárukou zdravia, ale aj lepšieho metabolizmu. Ak ste človek, ktorý napriek cvičeniu a nízkokalorickej diéte nedokáže zhodiť zbytočné kilogramy, poobzerajte sa po svojej črevnej mikroflóre. Možno práve tu leží hlavný zdroj problémov s nadváhou a obezitou.
Črevná mikroflórapozostáva z viac ako 10 miliárd komenzálnych, symbiotických a patogénnych mikroorganizmov nachádzajúcich sa v ľudskom čreve. Na druhej stranečrevná mikroflóraje súborom všetkých génov týchto mikroorganizmov, ktoré obývajú ľudské telo. Ukazuje sa, že narušená mikroflóra môže súvisieť s obezitou.
Čo je črevná mikroflóra a mikroflóra? Z čoho pozostáva?
Ak chcete rozdeliť črevnú mikroflóru, môžete v nej rozlíšiť komenzálnu mikroflóru, ktorá tvorí 30% celej flóry a je jej jadrom, takže sa počas nášho života nemení. 70% črevnej mikroflóry je zase prechodná flóra, ktorá spolu s obsahom potravy prechádza telom a neskôr sa z neho vylučuje.
S prihliadnutím na vplyv mikroorganizmov obývajúcich ľudský tráviaci trakt na jeho fungovanie možno črevnú mikroflóru rozdeliť na:
- Absolútne patogénny, spôsobuje poruchy tráviaceho traktu, najmä v dôsledku zvýšenej produkcie toxínov. Tento typ flóry zahŕňa napríklad také mikroorganizmy ako: Salmonella, Shigella, Psudomonas.
- Pomerne patogénny, ktorého negatívny vplyv sa prejavuje pri poruchách trávenia. Patria sem napríklad Klebsiella, Proteus, Escherichia.
- Blahodárne, ktoré blokuje vývoj patogénov a stimuluje mnohé dôležité funkcie tráviaceho systému, napr. Lactobacillus, Bifidobacterium.
Dôležité je, že ako absolútne patogénna, tak aj prospešná flóra tvoria iba 10 % z celkovej mikroflóry. Zvyšných 90% je relatívne patogénna flóra, od ktorej závisí dobré fungovanie organizmu a ktorej stabilita musí byť najdôležitejšia
To, čo udržuje našu črevnú mikroflóru v rovnováhe, sú správne proporcie medzi jednotlivcamibaktérie, prospešné aj patogénne, a rozmanitosť flóry.
Aké sú funkcie črevnej mikroflóry?
Črevná mikroflóra hrá v tele množstvo dôležitých úloh. Po prvé:
- Bráni množeniu patogénnych baktérií a zabraňuje ich ďalšiemu rastu.
- Prispieva k tráveniu rôznych živín.
- Podporuje rozklad toxínov.
- Je nevyhnutný pre tvorbu SCFA (mastné kyseliny s krátkym reťazcom), ktoré sú najdôležitejším zdrojom energie pre kolonocyty (bunky hrubého čreva).
- Zabraňuje rozvoju alergií.
- Podporuje imunitný systém.
- Spája sa s tvorbou vitamínov ako: vitamín K, B12, b1, B6, či kyselina listová).
- Stará sa o správny stav ľudskej pokožky a nechtov.
- Má pozitívny vplyv na náladu (pri dysbióze bývajú ľudia depresívni, slabí).
Aký je vzťah medzi črevnou mikrobiotou a obezitou?
Účinok obéznej črevnej mikroflóry bol zaznamenaný po prelomovej štúdii na myšiach od Turnbaugha et al. V tejto štúdii bola myšiam bez bakteriálnej flóry (pretože boli chované v úplne sterilných podmienkach) transplantovaná mikroflóra obéznych myši. Sterilné myši boli na začiatku štúdie chudé.
Len 2 týždne po transplantácii flóry sa však ich tuková hmota pri rovnakej strave zvýšila až o 60 %. To prinútilo výskumníkov zamyslieť sa, pretože to znamenalo, že nie je dôležité len samotné množstvo jedla, ale aj to, ako ho baktérie využili.
Potom sa zistilo, že niektoré gény kódujúce enzýmy spôsobili, že baktérie rozkladajú nestráviteľné polysacharidy, čím sa zvyšuje získaný kalorický fond. To viedlo k zvýšeniu dennej zásoby energie, napr. o ďalších 200 kcal.
Ďalším dôvodom rozdielneho metabolizmu u obéznych v porovnaní s štíhlymi ľuďmi je rozdielny pomer medzi druhmi baktérií obývajúcich črevá. V dolnom tráviacom trakte je 9 druhov baktérií, z ktorých 98 % patrí do 4 hlavných typov:
- Firmicutes (64 %)
- Bacteroidetes (23 %)
- Proteobaktérie (8 %)
- Actinobacteria (3%)
Ako sa zistilo, nerovnováha medzi najpočetnejšími z nich, t.j. Firmicutes a Bacteroidetes, môže viesť k zvýšenému riziku priberania. Potvrdzujú to výsledky štúdie Ley et al., kde sa analyzovalo zloženie stolice 12 obéznych ľudí, čo ukazuje výhodu Firmicutes oproti Bacteroidetes v porovnaní s kontrolnou skupinou (štíhli ľudia).
Po diéte u obéznych ľudí(jedna skupina dostávala diétu na redukciu sacharidov, druhá skupina dostávala diétu na redukciu tukov), ukázalo sa, že pri znižovaní hmotnosti dochádza k nárastu Bacteroidetes. Na začiatku štúdie tvorili iba 3 % všetkých črevných baktérií a na konci – 15 %.
Závery tejto štúdie sú také, že Firmicutes pravdepodobne podporuje viac energie z potravy a že úprava stravy môže viesť k rastu týchto baktérií, čo podporí chudnutie.
Úlohou mikrobiómu je rozkladať vlákninu na mastné kyseliny s krátkym reťazcom (SCFA), čo je veľmi pozitívny jav. Zistilo sa však, že obézni ľudia produkujú viac týchto kyselín ako štíhli ľudia. To vedie nielen k vyššie spomínanému väčšiemu prísunu energie, ale aj k stimulácii lipogenézy v pečeni. SCFA dodávané do pečene sa podieľajú na syntéze triacylglycerolov a tie sa následne ukladajú v bunkách tukového tkaniva.
Zníženie tejto expresie zvyšuje aktivitu lipoproteínovej lipázy, a tým podporuje hromadenie tuku.
Tukové tkanivo u obéznych ľudí, najmä viscerálne tkanivo, spôsobuje zápal.
To vedie k produkcii mnohých prozápalových cytokínov, interleukínu 1, interleukínu 6 alebo TNF. Najnebezpečnejší, keďže zvyšuje riziko priberania a metabolických porúch, je TNF, ktorý mení štruktúru inzulínových a leptínových receptorov. Inzulín je hormón, ktorý reguluje hladinu cukru v krvi a leptín je hormón sýtosti.
Aby fungovali, musia sa naviazať na príslušný receptor a musia k sebe dokonale ladiť, ako kľúč k zámku. Každá malá zmena, ktorá by nastala v štruktúre hormónu alebo receptora, by spôsobila, že sa nedokážu spojiť. A to je presne to, čo sa stane, keď TNF začne fungovať.
Spôsobuje, že hormón inzulín a leptín nemôžu byť aktívne, pretože sa neviažu na receptor, ktorého štruktúra bola zmenená. To spôsobuje nerovnováhu v metabolizme inzulínu a tiež vedie k nedostatku sýtosti, a tým k väčšej konzumácii jedla.
Modifikácia črevného mikrobiómu u obéznych ľudí
Napriek tomu, že zloženie črevnej mikroflóry je individuálne ako odtlačok prsta a môže nás predisponovať k niektorým chorobám, ako je obezita, môžememodifikácia. Je to možné najmä vďaka cielenej probiotickej terapii, podávaniu prebiotík, antibakteriálnych liekov, prípadne zmenou stravy
Probiotiká
Probiotiká sú živé bakteriálne kultúry, ktoré majú priaznivý vplyv na ľudské zdravie. Ich príjem môže v niektorých prípadoch upraviť črevnú mikrobiotu, a tým znížiť poruchy spôsobené nesprávnou stravou alebo životným štýlom. Aby však priniesli merateľné výhody, musia byť starostlivo vyberané podľa problému, chorôb sprevádzajúcich obezitu, či dokonca pohlavia.
Ako ukázal výskum Lee et al., Podávanie probiotík s kmeňom Lactobacillus rhamnosus PL60 myšiam, ktoré zostali na diéte s vysokým obsahom tukov, znižuje ich tukové bunky po 8 týždňoch.
Keďže však u dospelých ľudí môžu tukové bunky meniť iba veľkosť, ale nemožno ich zmenšiť, tento mechanizmus nebude fungovať. Napriek tomu ukazuje veľké možnosti úpravy bakteriálnej flóry probiotikom a dáva nádej na prevenciu obezity práve zmenou mikrobiómu pomocou cielenej probiotickej terapie.
Ďalšia štúdia, ktorá ukazuje, že úpravou mikrobiálnej flóry je možné zmeniť metabolizmus u ľudí, je taká, ktorá spĺňa požiadavky medicíny založenej na dôkazoch, v ktorej sa zúčastnilo 87 pacientov s viscerálnou obezitou a BMI 24,2- 37 zúčastnených, 0 kg / m2.
12 týždňov dostávali kmeň Lactobacillus gasseri SBT2055 (10 až 10 CFU / d) a po tomto čase sa znížila ich telesná hmotnosť aj BMI, množstvo viscerálneho tukového tkaniva a množstvo tukového tkaniva zmenšila sa pod kožu a zmenšil sa obvod bokov a pása
To ukazuje, že užívanie probiotík môže mať priaznivý vplyv na redukciu metabolických porúch a reguláciu telesnej hmotnosti.
Probiotiká neznižujú vždy celkovú telesnú hmotnosť. Niekedy dochádza len k poklesu samotného BMI, čo má v prípade výraznej obezity aj tak veľký význam, pretože prináša viditeľné, pozitívne zdravotné účinky. Toto sa stane, keď sa suplementuje Lactobacillus gasseri BNR17.
V prvom rade znižuje BMI index a obvod bokov, no oveľa menší vplyv má na celkovú redukciu telesnej hmotnosti či redukciu tukového tkaniva. Potvrdzujú to výsledky štúdií uskutočnených na 57 dobrovoľníkoch rozdelených do skupiny užívajúcej probiotiká a skupiny s placebom.
Niektoré probiotiká pôsobia na mužov inak ako na ženy. V štúdiách zahŕňajúcich ľudí oboch pohlaví, ktorým bol daný kmeňLactobacillus rhamnosus CGMCC1.3724 mali ženy lepšie výsledky z hľadiska chudnutia a následného udržania účinkov.
Pri užívaní probiotík u obéznych ľudí treba počítať nielen s celkovým úbytkom hmotnosti, ale aj so samotným úbytkom tukového tkaniva, ktoré, ako je známe, vytvára zápaly a je príčinou črevnej dysbiózy . Preto by obéznych pacientov, ktorí chcú uviesť svoje črevá do stavu eubiózy (rovnováhy), ktorí chcú znížiť neustály zápal v tele, mali zaujímať výsledky štúdií na kmeni Bifidobacterium breve B-3.
Tejto štúdie sa zúčastnili ľudia s BMI medzi 24-30. Boli rozdelení do probiotickej skupiny a skupiny s placebom. Po 12 týždňoch boli skontrolované výsledky suplementácie a ukázalo sa, že v skupine s vyššie uvedeným bakteriálnym kmeňom došlo k väčšiemu poklesu tukovej hmoty v porovnaní s kontrolnou skupinou
Na druhej strane neboli žiadne významné rozdiely v celkovom úbytku hmotnosti.
Prebiotiká
Prebiotiká sú živnou pôdou pre črevné baktérie, vďaka ktorým môžu rásť a prejavovať pozitívnu aktivitu, napríklad zvýšiť množstvo produkovaných mastných kyselín s krátkym reťazcom (SCFA), ktoré zlepšujú zloženie črevného epitelu.
Okrem toho sa prebiotiká podieľajú na regulácii metabolizmu tukov a cukrov v tele a senzibilizujú tkanivá na inzulín.
Zvyšujú tiež produkciu hlienu, ktorý chráni črevá, konkrétne mucínov, ako aj podporujú odstraňovanie toxínov, ktoré vytvárajú napríklad samotné baktérie. Ich prítomnosť v strave obéznych ľudí je preto nevyhnutná pre správnu úpravu črevného mikrobiómu.
Doterajšie štúdie o vplyve prebiotík na mikrobióm obéznych ľudí ukazujú, že majú predovšetkým pozitívny vplyv na metabolizmus sacharidov.
Okrem toho jedna krížová štúdia od Garcia et al (účastníci striedajúci liečbu s prebiotikom a placebom) ukazuje, že prebiotikum, akým je arabinoxylán (vláknina z potravy nachádzajúca sa v šupke obilných zŕn), znižuje oboje hladiny glukózy v krvi nalačno a nalačno a po jedle a znižuje postprandiálny index ghrelínu (hormón hladu), ako aj znižuje koncentráciu triglyceridov v krvi po 6 týždňoch užívania.
Diéta
Vzhľadom na to, že zloženie črevnej mikroflóry je ovplyvnené aj konzumovanou stravou, dá sa predpokladať, že jej úprava môže viesť k zvýšeniu množstva baktérií napomáhajúcich redukcii hmotnosti
Niektoré štúdie ukazujú, že prechod z diéty s vysokým obsahom tukov na diétu s nízkym obsahom tukov je spojený s nárastomBacteroidetes, ktoré podporujú chudnutie. Preto nahradenie stravy bohatej na tuky, ktorú uprednostňujú obézni ľudia, jedálnym lístkom s menším množstvom tuku by pomohlo znížiť telesnú hmotnosť.
Podobne prospešná modifikácia by sa urobila nahradením typickej nezdravej západnej stravy s vysokým obsahom bielkovín a nízkym obsahom vlákniny nízkotučnou diétou, v ktorej dominujú esenciálne mastné kyseliny, s miernym množstvom bielkovín a vysokým obsahom vlákniny .
Prvý z nich je jednou z príčin črevnej dysbiózy, ktorá vedie k zápalu a vylučovaniu TNF, ktorý inhibuje aktivitu leptínu a inzulínu. To zase podporuje metabolické poruchy, zvýšený prísun potravy a ukladanie tukového tkaniva.
Druhá z týchto diét naopak podporuje udržanie eubiózy (rovnovážneho stavu) v črevách, čo následne môže znížiť riziko zápalu a bude mať pozitívny vplyv na telesnú hmotnosť.