Obeziteye Mikrobiyota Açısından Bakmak 'Esra Akad'
Beslenme alışkanlıklarımızdaki değişiklikler ve yüksek kalorili gıdalara olan erişimin kolaylaşması obeziteyi çağımızın en ciddi sağlık sorunlarından biri haline getirmektedir. 2016'da Dünya Sağlık Örgütü (WHO), 18 yaşından büyük bireylerin %39'unun fazla kilolu olduğunu ve dünya çapında obezite prevalansının 1975 ile 2016 yılları arasında neredeyse üç katına çıktığını raporlamıştır. Bunun yanı sıra, yılda yaklaşık 2,8 milyon ölümün aşırı kilo ve obezite ile ilişkili hastalıkların bir sonucu olduğu bildirilmiştir. Bunlar arasında hipertansiyon, dislipidemi, insülin direnci, koroner kalp hastalığı, iskemik inme, tip 2 diabetes mellitus ve kanser yer almaktadır (1). Obezite, temelde alınan enerji ile harcanan enerji arasındaki dengesizlikten kaynaklanıyor ancak obezitenin gelişimine katkısı bulanan etmenler arasında genetik faktörler ve çevresel faktörler de sayılabilir (2,3). Son yıllarda, bağırsak bakterilerinin türlerindeki değişikliklerin obeziteye sebep olabileceği öne sürülmektedir (4,5,6).
Bağırsak mikrobiyotası, bağırsaklardaki bakteri popülasyonunun büyük bir kısmını barındıran ve gram başına 1011-1012 mikroorganizma içeren doğadaki en karmaşık ekosistemlerden biri olarak düşünülmektedir (7). İnsan bağırsağının bakteriler tarafından kolonize olması ilk kez doğum ile başlar ve zamanla sayı ve çeşitlilik bakımından zenginleşir (8). Bağırsak mikrobiyotasının gelişimini doğum esnasındaki çevresel faktörlerden bebek beslenmesine kadar çeşitli faktörler etkilemektedir. İlk altı ayın ardından sütten kesilme ve katı besinlerle tanışmadan ileriki beslenme alışkanlıklarına kadarki süreç yetişkin mikrobiyotasının farklılaşmasını sağlar (9). Bu yüzden bağırsakların ilk kez bakteriler tarafından kolonize olması durumu yetişkinlik çağı mikrobiyotasını anlamak açısından önemlidir (10).
Bağırsak mikrobiyotasının obezite patogenezinde bir çevresel faktör oluşturabileceği hipotezi aşırı kilolu bireylerde bağırsak mikrobiyotasının araştırılmasına yol açmıştır (11). Çalışmaların çoğu bağırsak mikrobiyotasındaki ana bakteri çeşitleri olan Bacteroidetes ve Firmicutes türlerinin miktarına odaklanmaktadır. Ley ve arkadaşları yaptıkları çalışmada zayıf ve obez bireylerin bağırsak mikrobiyotasını karşılaştırmış ve sonuç olarak obez bireylerde azalmış miktarda Bacteroidetes ile yükselmiş miktarda Firmicutes türlerinin olduğunu gözlemlemiştir. Ayrıca bu bireylere diyet tedavisi uygulandıktan sonra Bacteroidetes’te artış ve Firmicutes’te azalış olduğu da gözlenmiştir (11). Çocuklar ve yetişkinler üzerinde yapılan bir başka çalışmada obez ve normal kilolu bireylerin dışkılarındaki Bacteroidetes ve Firmicutes miktarları incelenmiş ve obez bireylerde hem Firmicutes hem de Bacteroidetes düzeylerinin yüksek olduğu gözlenmiştir (12). Bir hipoteze göre çocukluk çağı obezitesinin temelinde disbiyozisin rol aldığı öne sürülmüş ve bundan kaynaklı olarak yetişkinlikte Firmicutes/Bacteroidetes oranının yükseldiği düşünülmektedir (13). Nadal ve arkadaşları obezite tedavi yöntemlerinin bağırsak mikrobiyotası üzerine etkilerini araştırdıkları çalışmalarında kilo kaybının Firmicutes türlerinin miktarında azalış sağladını gözlemlemiştir (14, 15).
Obezite patolojisi ile bağırsak mikrobiyotası arasındaki ilişkiyi açıklamaya yönelik birçok mekanizmaya işaret edilmektedir. Bağırsaklarda bulunan bakterilerin metabolizmamız üzerinde birçok işlevi bulunmaktadır; sindirilen kompleks besin maddelerini kısa zincirli yağ asitlerine dönüştürürler, müsinleri ve diyet liflerini emilmeye hazır basit şekerlere dönüştürürler, besinlerin emilim ve metabolizmasını desteklerler ve bağışıklıkta önemli olan bağırsak bariyerinin şekillenmesinde temel görevleri vardır (16). Ayrıca insan vücudunda yağ dokusunun oluşumunda ve enerji dengesinin sağlanmasında da görev alırlar (17).
Bağırsak bakterileri nişastayı, emilmemiş şekerleri ve polisakkaritleri kısa zincirli yağ asitlerine ve gazlara fermente edebilirler. Bağırsakta üretilen kısa zincirli yağ asitlerinin ve gazların türü, beslenme şekline, bağırsak mikrobiyotasının bileşimine, kolondan geçiş süresine ve yağ asitlerinin üretildiği kolonun segmentine bağlıdır. Karbonhidrat ve proteinlerin fermantasyonu sonucunda üretilen başlıca kısa zincirli yağ asitleri asetat, propiyonat ve bütirattır (18). Üretilen bu kısa zincirli yağ asitleri ekstra bir enerji kaynağı oluşturmaktadır (19). Obez bireylerde zayıf olanlara göre %20 daha fazla kısa zincirli yağ asidi konsantrasyonu olduğu gözlenmiştir (20).
Enerji alımı ve harcanması, bağırsaktan beyne sinyal gönderen endokrin hücreler aracılığıyla düzenlenir. Bağırsaktaki entero-endokrin hücreler, GLP-1 ve GLP-2 gibi inkretin hormonları salgılayarak besin alımına yanıt verir (21). GLP-1, pankreastan insülin salınımını uyarır, mide boşalmasını yavaşlatır, tokluk ve kilo kaybını destekler; GLP-2 ise bağırsakta glikoz taşınmasını arttırır ve bağırsak geçirgenliğini azaltır. Bağırsak mikrobiyotası, entero-endokrin hücrelerin işleyişini düzenleme yeteneğine sahiptir (22).
Tek başına veya simbiyotik karışımlar halinde kullanılan bazı probiyotiklerin obezite karşıtı etkiler gösterdiği kanıtlanmıştır. Örneğin bağırsak mikrobiyotasının modülasyonu, insülin direncinin azalması ve tokluk süresinin uzaması gibi. Özellikle Lactobacillus ve Bifidobacterium türleri hayvan modellerinde başarıyla kullanılmıştır (23). Bir karışım probiyotik olan VSL#3 ile tedavi edilen çocuklarda beden kütle indeksi (BKİ), yağlı karaciğer, insülin direnci ve GLP-1 seviyeleri üzerinde faydalı etkiler gözlenmiştir (24, 25). Yetişkinlerde ise tek başına veya karışım halinde kullanılan farklı Lactobacillus ve Bifidobacterium suşları ile Pediococcus Pentosaceus, vücut ağırlığı, BKİ, bel çevresi ve yağ kütlesinde önemli bir azalmaya yol açmıştır (26, 27). Yapılan çalışmalarda obez olmayan kişilerde kullanılan bazı probiyotiklerin obeziteye karşı önleyici etkilerine dair kanıtlar bulunmuştur (28, 29).
Probiyotiklerin obezite patogenezinde üç temel mekanizmayı etkilediği söylenebilir; patojenik mikroorganizmalar üzerinde antagonistik etki göstermesi (antimikrobiyal etki), bağırsak mukus tabakası üretimini arttırması ve bağırsak geçirgenliğini azaltması (bariyer işlevi) ve son olarak gastrointestinal bağışıklık sisteminin modülasyonu (immünomodülasyon) (30). Son yıllarda araştırmacılar obezite patolojisinde yer alan metabolik yollara odaklanmışlardır ve bağırsak bakterileri bu noktada önemini göstermektedir. Bu metabolik süreçlerde beslenme tarzının bağırsak mikrobiyotası üzerine olan etkileri araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Sonuç olarak, bağırsak mikrobiyotasını probiyotikler ve prebiyotikler ile doğrudan modüle etmek mümkündür (31).
Obezite tedavisindeki araştırmalarda bazı probiyotik suşlarının kullanımına işaret edilmesinin yanı sıra günlük beslenmemizde probiyotik ve prebiyotik besin kaynaklarına yer vermemiz bağırsak mikrobiyotamızın bütünlüğünü korumak ve geliştirmek, ayrıca hastalıklara karşı korunmak açısından önemlidir.
Prebiyotikler; konağın bağırsak mikrobiyotasındaki mikroorganizmalar tarafından seçici olarak kullanılan ve sağlık üzerine yararlı etkileri olan substratlar olarak tanımlanmıştır. Probiyotikler ise yeterli miktarda alındığında konağa sağlık yönünden yarar sağlayan canlı mikroorganizmalardır (33).
Bazı Probiyotik Besin Kaynakları: Yoğurt, kefir, lahana turşusu, salatalık turşusu, boza, tarhana (32).
Bazı Prebiyotik Besin Kaynakları: Buğday, soğan, muz, sarımsak, pırasa, yerelması, hindiba, kuşkonmaz, bezelye (34).
Diyetisyen Esra Akad
Açıklamalar:
*Kolonizasyon: Mikroorganizmaların vücudun belirli bir bölgesine yerleşmesi ve üremesidir.
*Disbiyozis: Bağırsak mikrobiyotasının bütünlüğünün bozulması durumudur.
*Entero-endokrin hücreler: Gastrointestinal kanalın hemen hemen bütün bölümlerinin mukozası içine dağılmış, değişik maddeler üretebilen çok çeşitli hücre tipleri.
*İnkretin hormanlar: Kan glikozu düzeylerinde azalmayı uyaran metabolik bir hormon grubudur.
*Suş: Probiyotik mikroorganizmaların genetik olarak özelleşmiş alt türlerini ifade eder.
*Antagonistler: Vücutta bir reseptöre bağlanarak o reseptör uyarıldığında doğal olarak ortaya çıkan sonucu engelleyen bileşiklerdir.
Kaynakça
1) Who. Overweight And Obesity. Available Online: Http://Www.Who.İnt/Gho/Ncd/Risk_Factors/Overweight/En/
2) Abenavoli, L.; Milic, N.; Di Renzo, L.; Preveden, T.; Medi´C-Stojanoska, M.; De Lorenzo, A. Metabolic Aspects Of Adult Patients With Nonalcoholic Fatty Liver Disease. World J. Gastroenterol. 2016, 22, 7006–7016.
3) Bell, C.G. The Epigenomic Analysis Of Human Obesity. Obesity 2017, 25, 1471–1481.
4) Castaner, O.; Goday, A.; Park, Y.M.; Lee, S.H.; Magkos, F.; Shiow, S.T.E.; Schröder, H. The Gut Microbiome Profile İn Obesity: A Systematic Review. Int. J. Endocrinol. 2018, 2018, 4095789.
5) Festi, D.; Schiumerini, R.; Eusebi, L.H.; Marasco, G.; Taddia, M.; Colecchia, A. Gut Microbiota And Metabolic Syndrome. World J. Gastroenterol. 2014, 20, 16079–16094.
6) Kobyliak, N.; Virchenko, O.; Falalyeyeva, T. Pathophysiological Role Of Host Microbiota İn The Development Of Obesity. Nutr. J. 2016, 15, 43.
7) Preveden, T.; Scarpellini, E.; Mili´C, N.; Luzza, F.; Abenavoli, L. Gut Microbiota Changes And Chronic Hepatitis C Virus İnfection. Expert Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2017, 11, 813–819.
8) Dzidic, M.; Boix-Amorós, A.; Selma-Royo, M.; Mira, A.; Collado, M.C. Gut Microbiota And Mucosal Immunity İn The Neonate. Med. Sci. 2018, 6, 56.
9) Le Doare, K.; Holder, B.; Bassett, A.; Pannaraj, P.S. Mother’s Milk: A Purposeful Contribution To The Development Of The Infant Microbiota And Immunity. Front. Immunol. 2018, 9, 361.
10) Voreades, N.; Kozil, A.; Weir, T.L. Diet And The Development Of The Human İntestinal Microbiome. Front. Microbiol. 2014, 5, 494.
11) Ley, R.E.; Bäckhed, F.; Turnbaugh, P.; Lozupone, C.A.; Knight, R.D.; Gordon, J.I. Obesity Alters Gut Microbial Ecology. Proc. Natl. Acad. Sci. Usa 2005, 102, 11070–11075.
12) Payne, A.N.; Chassard, C.; Zimmermann, M.; Müller, P.; Stinca, S.; Lacroix, C. The Metabolic Activity Of Gut Microbiota İn Obese Children İs İncreased Compared With Normal-Weight Children And Exhibits More Exhaustive Substrate Utilization. Nutr. Diabetes 2011, 1, E12.
13) Payne, A.N.; Chassard, C.; Banz, Y.; Lacroix, C. The Composition And Metabolic Activity Of Child Gut Microbiota Demonstrate Differential Adaptation To Varied Nutrient Loads İn An İn Vitro Model Of Colonic Fermentation. Fems Microbiol. Ecol. 2012, 80, 608–623.
14) Nadal, I.; Santacruz, A.; Marcos, A.; Warnberg, J.; Garagorri, J.M.; Moreno, L.A.; Martin-Matillas, M.; Campoy, C.; Martí, A.; Moleres, A.; Et Al. Shifts İn Clostridia, Bacteroides And İmmunoglobulin-Coating Fecal Bacteria Associated With Weight Loss İn Obese Adolescents. Int. J. Obes. 2009, 33, 758–767.
15) Santacruz, A.; Marcos, A.; Wärnberg, J.; Martí, A.; Martin-Matillas, M.; Campoy, C.; Moreno, L.A.; Veiga, O.; Redondo-Figuero, C.; Garagorri, J.M.; Et Al. Evasyon Study Group. Interplay Between Weight Loss And Gut Microbiota Composition İn Overweight Adolescents. Obesity 2009, 17, 1906–1915.
16) Sanmiguel, C.; Gupta, A.; Mayer, E.A. Gut Microbiome And Obesity: A Plausible Explanation For Obesity. Curr. Obes. Rep. 2015, 4, 250–261.
17) Stephens, R.W.; Arhire, L.; Covasa, M. Gut Microbiota: From Microorganisms To Metabolic Organ Influencing Obesity. Obesity 2018, 26, 801–809.
18) Scarpellini, E.; Cazzato, A.; Lauritano, C.; Gabrielli, M.; Lupascu, A.; Gerardino, L.; Abenavoli, L.; Petruzzellis, C.; Gasbarrini, G.; Gasbarrini, A. Probiotics: Which And When? Dig. Dis. 2008, 26, 175–182.
19) Schwiertz, A.; Taras, D.; Schäfer, K.; Beijer, S.; Bos, N.A.; Donus, C.; Hardt, P.D. Microbiota And Scfa İn Lean And Overweight Healthy Subjects. Obesity 2010, 18, 190–195.
20) Duncan, S.H.; Belenguer, A.; Holtrop, G.; Johnstone, A.M.; Flint, H.J.; Lobley, G.E. Reduced Dietary İntake Of Carbohydrates By Obese Subjects Results İn Decreased Concentrations Of Butyrate And Butyrate-Producing Bacteria İn Feces. Appl. Environ. Microbiol. 2007, 73, 1073–1078.
21) Muscogiuri, G.; Balercia, G.; Barrea, L.; Cignarelli, A.; Giorgino, F.; Holst, J.J.; Laudisio, D.; Orio, F.; Tirabassi, G.; Colao, A. Gut: A Key Player İn The Pathogenesis Of Type 2 Diabetes? Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2018, 58, 1294–1309.
22) Alex, S.; Lichtenstein, L.; Dijk, W.; Mensink, R.P.; Tan, N.S.; Kersten, S. Angptl4 İs Produced By Entero-Endocrine Cells İn The Human İntestinal Tract. Histochem. Cell Biol. 2014, 141, 383–391.
23) Luoto, R.; Kalliomäki, M.; Laitinen, K.; Isolauri, E. The İmpact Of Perinatal Probiotic İntervention On The Development Of Overweight And Obesity: Follow-Up Study From Birth To 10 Years. Int. J. Obes. 2010, 34, 1531–1537.
24) Alisi, A.; Bedogni, G.; Baviera, G.; Giorgio, V.; Porro, E.; Paris, C.; Giammaria, P.; Reali, L.; Anania, F.; Nobili, V. Randomised Clinical Trial: The Beneficial Effects Of Vsl#3 İn Obese Children With Non-Alcoholic Steatohepatitis. Aliment. Pharm. Ther. 2014, 39, 1276–1285.
25) Famouri, F.; Shariat, Z.; Hashemipour, M.; Keikha, M.; Kelishadi, R. Effects Of Probiotics On Nonalcoholic Fatty Liver Disease İn Obese Children And Adolescents. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2017, 64, 413–417.
26) Jones, R.B.; Alderete, T.L.; Martin, A.A.; Geary, B.A.; Hwang, D.H.; Palmer, S.L.; Goran, M.I. Probiotic Supplementation İncreases Obesity With No Detectable Effects On Liver Fat Or Gut Microbiota İn Obese Hispanic Adolescents: A 16-Week, Randomized, Placebo-Controlled Trial. Pediatr. Obes. 2018, 13, 705–771.
27) Pedret, A.; Valls, R.M.; Calderón-Pérez, L.; Llauradó, E.; Companys, J.; Pla-Pagà, L.; Moragas, A.; Martín-Luján, F.; Ortega, Y.; Giralt, M.; Et Al. Effects Of Daily Consumption Of The Probiotic Bifidobacterium Animalis Subsp. Lactis Cect 8145 On Anthropometric Adiposity Biomarkers İn Abdominally Obese Subjects: A Randomized Controlled Trial. Int. J. Obes. 2018, 43, 1863–1868.
28) Kadooka, Y.; Sato, M.; Imaizumi, K.; Ogawa, A.; Ikuyama, K.; Akai, Y.; Okano, M.; Kagoshima, M.; Tsuchida, T. Regulation Of Abdominal Adiposity By Probiotics (Lactobacillus Gasseri Sbt2055) İn Adults With Obese Tendencies İn A Randomized Controlled Trial. Eur. J. Clin. Nutr. 2010, 64, 636–643.
29) Osterberg, K.L.; Boutagy, N.E.; Mcmillan, R.P.; Stevens, J.R.; Frisard, M.I.; Kavanaugh, J.W.; Davy, B.M.; Davy, K.P.; Hulver, M.W. Probiotic Supplementation Attenuates İncreases İn Body Mass And Fat Mass During High-Fat Diet İn Healthy Young Adults. Obesity 2015, 23, 2364–2370.
30) Yadav, A.N.; Verma, P.; Kumar, R.; Kumar, S.; Kumar, V.; Kumar, K. Probiotic Microbes: Biodiversity, Mechanisms Of Action And Potential Role İn Human Health. In Proceedings Of The National Conference On Advances İn Food Science And Technology, Paris, France, 23–25 October 2017; P. 33.
31) Abenavolı, Ludovico, Et Al. Gut Microbiota And Obesity: A Role For Probiotics. Nutrients, 2019, 11.11: 2690.
32) Yiğit, Emine Ay; Yiğit, Yusuf. Turan: Stratejik Arastirmalar Merkezi; Kars Vol. 12, Iss. 46, (Spring 2020): 339-345.
33) Nabızadehasl, Laleh. Prebiyotik, Probiyotik Ve Sinbiyotiklerin, Kısa Ve Uzun Dönemde Tokluk Ve Besin Tüketim Üzerine Etkisi. 2018.
34) İnanç, Neriman; Şahın, Habibe; Çıçek, Betül. Probiyotik Ve Prebiyotiklerin Sağlık Üzerine Etkileri. 2005
Konuk Düşünce Yazarları
info@medyacuvali.com
www.medyacuvali.com
