Scriitoarea independentă Marlene Cimons este o fostă reporteră din Washington pentru Los Angeles Times, specializată în știință și medicină. Ea scrie în mod regulat pentru National Science Foundation, Climate Nexus, Microbe Magazine și pentru secțiunea de sănătate Washington Post, din care este adaptat acest articol. Cimons a contribuit la acest articol la Expertul Vocilor LiveScience: Op-Ed & Insights.

microbii

În 2008, Rob Knight s-a îmbolnăvit în timpul unei vacanțe în Peru. Campingând de-a lungul Trasei Inca, s-a trezit cu simptomele obișnuite ale călătorului, căutând latrina în miezul nopții. A luat antibiotice timp de cinci zile și s-a îmbunătățit, dar apoi a recidivat. Un al doilea ciclu de cinci zile de droguri a eliminat în cele din urmă infecția.

După ce s-a întors acasă, Knight și-a reluat dieta normală și activitățile de exerciții fizice și a început brusc să scadă kilograme pe care încercase să le vărsă de ani de zile. Este convins că antibioticele și-au schimbat compoziția microbilor din intestin într-un mod care l-a determinat în cele din urmă să slăbească - cel puțin 70 de kilograme.

„Exercițiile fizice și dieta, care nu funcționaseră până acum, au început să funcționeze”, spune Knight, profesor de chimie și biochimie la Universitatea Colorado din Boulder, care studiază microorganismele care trăiesc în corpul nostru, cunoscut sub numele de microbiom uman. „Cred că reconfigurarea comunității microbiene intestinale a făcut-o posibilă”.

Experiența sa subliniază un număr tot mai mare de dovezi care sugerează că bacteriile care apar în mod natural și alți microbi din corp și, eventual, chiar și virușii, pot influența greutatea în moduri pe care oamenii de știință abia încep să le înțeleagă. Sunt în curs numeroase studii privind rolul organismelor intestinale în obezitate, cu accent pe modul în care extrag energia din alimente și modul în care aceasta afectează creșterea sau pierderea în greutate.

În cele din urmă, spun oamenii de știință, perspectivele obținute în urma cercetării ar putea identifica persoanele predispuse la obezitate și, eventual, ar putea ajuta clinicienii să creeze tratamente de slăbire pentru ei. Compoziția specifică a microbilor din intestine ar putea, de asemenea, ajuta la prezicerea celor mai buni candidați pentru o intervenție chirurgicală de slăbit, care nu funcționează pentru toată lumea.

Luati impreuna, am putea la un moment dat sa putem efectua pierderea in greutate la om prin afectarea microbiomului, spune Knight.

Obezitatea în Statele Unite a crescut dramatic în ultimii 20 de ani. Mai mult de o treime din adulții americani și aproximativ 17% dintre copii și adolescenți - de trei ori mai mult decât acum o generație - sunt obezi, potrivit SUA Centre pentru Controlul și Prevenirea Bolilor. SUA. chirurgul general estimează că până la 300.000 de decese americane în fiecare an pot fi legate de obezitate.

În ciuda popularității dietelor de moft, majoritatea experților consideră că nu există o soluție rapidă la slăbire. Ei consideră reglarea greutății corporale ca un proces complicat care este probabil să implice dieta și exercițiile fizice, genetică și, probabil, diferiți microbi gastro-intestinali.

Studiile efectuate la șoareci au arătat că microbii intestinali pot contribui la creșterea în greutate. Un experiment nou publicat în această toamnă, de exemplu, a luat bacterii intestinale de la gemeni umani - în care unul era slab și celălalt obez - și le-a transferat în șoareci slabi. Animalele cu bacterii provenite de la gemeni grăsimi s-au îngrășat; cei care au primit bacterii de la gemeni slabi au rămas slabi.

Cercetătorii suspectează că bacteriile se pot comporta similar în rândul oamenilor, deoarece microbii ajută la extragerea caloriilor din alimente și la stocarea acelei energii potențiale în țesutul adipos.

Legătura obezitate-bacterie

Cercetătorii speculează că este mai probabil ca oamenii să se îngrașă atunci când bacteriile intestinale sunt mai eficiente în descompunerea alimentelor, permițând organismului să absoarbă mai multe calorii. Ei teoretizează că bacteriile mai puțin eficiente permit alimentelor să treacă mai repede prin intestine.

„Dacă doriți să rămâneți slabi, veți dori bacterii care nu sunt foarte eficiente”, spune Claire Fraser, profesor de medicină și microbiologie și imunologie la Școala de Medicină a Universității din Maryland. „Dacă mâncăm fiecare un castron de cereale și bacteriile tale sunt mai bune decât ale mele la descompunere, vei primi 95 de calorii, în timp ce eu voi primi doar 70, iar restul vor trece. Tu ești cel care merge A crește în greutate. "

Mâncarea pe care o consumăm contribuie la compoziția comunităților bacteriene din intestin. De exemplu, spune Fraser, „dietele bogate în grăsimi și cu conținut scăzut de fibre au fost asociate cu diferite bacterii din intestin decât dietele cu conținut scăzut de grăsimi și bogate în fibre”, care pot juca un rol în cine dezvoltă obezitatea. "Poate fi un ciclu vicios, dar pe care îl putem întrerupe, modificându-ne obiceiurile alimentare."

Studii recente efectuate de Stanley Hazen de la Cleveland Clinic, de exemplu, au descoperit că bacteriile gastrointestinale „izbucnesc” o substanță chimică numită TMAO (pentru trimetilamină N-oxid) după ce oamenii consumă carne roșie sau ouă. TMAO crește riscul de atac de cord și accident vascular cerebral, ceea ce poate ajuta la explicarea de ce consumul acestor alimente crește riscul bolilor de inimă mai mult decât după o dietă vegană sau vegetariană.

Într-un alt studiu, Fraser, Knight și colegii săi au studiat membrii Old Order Amish din Lancaster, Pennsylvania, pentru a vedea ce ar putea dezvălui microbii lor intestinali despre obezitate în acea comunitate. Amish au fost subiecții ideali de studiu, fiind o societate genetic omogenă, cu un stil de viață comun, incluzând o dietă care conține "o mulțime de carne, cartofi și sos, foarte bogate în grăsimi și carbohidrați", spune Fraser.

Cercetătorii au analizat date de la 310 persoane și au identificat 26 de specii de bacterii intestinale care au fost găsite la concentrații diferite la indivizi obezi care aveau - sau nu aveau - sindrom metabolic. Sindromul metabolic este un grup de afecțiuni care include hipertensiune, niveluri ridicate de zahăr din sânge, colesterol anormal, exces de grăsime corporală în jurul taliei și markeri serici ridicați asociați cu inflamația. S-a constatat că sindromul crește riscul de boli de inimă, accident vascular cerebral și diabet.

Una dintre caracteristicile sindromului metabolic este inflamația cronică de grad scăzut în organism și „s-a dovedit că unele dintre speciile bacteriene care au fost găsite la niveluri foarte reduse la subiecții cu sindrom metabolic au proprietăți antiinflamatorii”, spune Fraser .

Knight subliniază, totuși, că diferența dintre comunitățile microbiene ar putea fi mai degrabă rezultatul inflamației decât cauza acesteia, o întrebare care va trebui examinată de studii suplimentare.

Microbi și operație de slăbire

Oamenii de știință încearcă, de asemenea, să înțeleagă influența microbilor intestinali în rezultatul operației de slăbire, cu scopul de a identifica cei mai buni candidați pentru procedură. În 2010, aproximativ 150.000 de persoane au suferit o intervenție chirurgicală de slăbire în Statele Unite, potrivit Societății Americane de Chirurgie Metabolică și Bariatrică.

Bruce Rittmann, director al Centrului Swette pentru Biotehnologie de Mediu de la Institutul Biodesign al Universității de Stat din Arizona, a făcut parte dintr-un grup de cercetători care au analizat în mod specific microbii la pacienții cu chirurgie de bypass gastric pentru un studiu din 2009.

El și liderul echipei, Rosa Krajmalnik-Brown, profesor asociat în Centrul Swette, au analizat probe de scaun de la nouă persoane din trei grupuri: trei persoane cu greutate normală, trei care erau obezi morbid și trei care suferiseră bypass gastric.

„Rezultatele au fost foarte izbitoare”, spune Rittmann. "Chiar dacă nu am avut un număr mare de subiecți, grupurile erau complet diferite unul de celălalt."

Compoziția microbilor la cei trei pacienți cu bypass gastric a diferit substanțial și în moduri potențial importante de la persoanele obeze și cu greutate normală, sugerând că schimbările anatomice extreme rezultate în urma intervenției chirurgicale au avut efecte profunde asupra microorganismelor care trăiesc în intestin.

Au existat două tipuri de organisme specifice grupului obez. Populațiile microbiene extrase de la indivizi obezi au avut un conținut ridicat de bacterii producătoare de hidrogen, cunoscute sub numele de Prevotellaceae și metanogeni consumatori de hidrogen, care nu sunt bacterii, ci un alt organism unicelular, Archaea.

Rezultatele sugerează o coexistență cooperantă la indivizi obezi între producătorii de hidrogen și consumatorii de hidrogen, o relație care se întărește reciproc, cunoscută sub numele de sintrofie, care contribuie la obezitate.

Cercetătorii teoretizează că metanogenii, prin îndepărtarea hidrogenului, accelerează descompunerea alimentelor, stimulând producția de acizi grași și ducând la formarea de grăsimi, care, în timp, are ca rezultat obezitatea.

Rittmann și colegii săi au un alt studiu în desfășurare, de data aceasta examinând oameni înainte și după o intervenție chirurgicală de slăbit și comparând tipurile de proceduri de slăbire, încercând să determine ce modificări microbice apar și ce ar putea însemna acestea.

„Gestionarea comunității microbiene din intestinele noastre este unul dintre instrumentele care ne ajută să gestionăm obezitatea și alte boli”, spune el. "Este de conceput ca într-o zi să putem scăpa de microorganismele greșite și să le punem pe cele potrivite. Asta este, în cele din urmă, ceea ce am vrea să facem."

Knight, cu toate acestea, avertizează că oamenii nu ar trebui să presupună că un curs de antibiotice ar putea să le slăbească, așa cum crede el în cazul său. De fapt, spune el, este posibil să se întâmple contrariul.

„Este dificil să generalizezi experiența unei persoane la populația generală, mai ales că diferitele persoane variază atât de mult în ceea ce privește răspunsul lor la medicamente, dietă și exerciții fizice”, spune el. "Suntem departe de a transforma acest lucru într-un studiu la scară largă. Tot ce avem în acest moment este o anecdotă interesantă, bazată pe un eșantion de dimensiuni".