Diet memengaruhi keseimbangan energi seseorang dengan mengubah mikrobioma usus: sebuah penelitian

Para peneliti dari Charite University – Universitatsmedizin Berlin dan University of California di San Francisco telah mampu untuk pertama kalinya menunjukkan bahwa diet rendah kalori secara signifikan mengubah komposisi mikrobiota dalam usus manusia.

Dalam studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature, para peneliti melaporkan bahwa diet menyebabkan peningkatan bakteri tertentu – terutama Clostridium difficile, yang terkait dengan diare dan kolitis yang diinduksi antibiotik.

Bakteri ini tampaknya mempengaruhi keseimbangan energi tubuh dengan mempengaruhi penyerapan nutrisi dari usus.

Mikrobioma usus manusia terdiri dari triliunan mikroorganisme dan bervariasi dari orang ke orang. Pada orang yang kelebihan berat badan atau obesitas, misalnya, komposisinya diketahui berbeda dari individu dengan berat badan normal. Banyak dari kita akan, di beberapa titik dalam hidup kita, mencoba melakukan diet untuk menurunkan berat badan.

Tapi apa efek dari perubahan pola makan yang begitu drastis pada tubuh kita? Pertanyaan ini diambil oleh tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Sharett. “Untuk pertama kalinya, kami dapat menunjukkan bahwa diet rendah kalori menghasilkan perubahan signifikan dalam komposisi mikrobioma usus dan bahwa perubahan ini berdampak pada keseimbangan energi inang,” kata Profesor Joachim Spranger, Ketua. dari Departemen Endokrinologi dan Metabolisme di Charity dan salah satu penulis utama studi tersebut.

Untuk mengeksplorasi efek diet, tim mempelajari 80 wanita yang lebih tua (pascamenopause) yang beratnya berkisar dari sedikit kelebihan berat badan hingga sangat gemuk selama 16 minggu. Para wanita mengikuti rejimen penggantian makanan yang diawasi secara medis, mengonsumsi shake dengan total kurang dari 800 kalori per hari, atau mempertahankan berat badan mereka selama penelitian.

Peserta diperiksa di Pusat Penelitian Eksperimental dan Klinis (ECRC), fasilitas yang dioperasikan bersama oleh Sharett dan Pusat Kedokteran Molekuler Max Delbrück (MDC). Analisis sampel tinja biasa telah menunjukkan bahwa diet mengurangi jumlah mikroorganisme yang ada di usus dan mengubah komposisi mikrobioma usus.

“Kami dapat mengamati bagaimana bakteri mengadaptasi metabolisme mereka untuk menyerap lebih banyak molekul gula dan, dengan melakukan itu, membuat mereka tidak tersedia untuk inang manusia mereka. Bisa dikatakan kami mengamati evolusi ‘mikrobioma lapar,'” studi tersebut. penulis pertama, Dr. Rainer Gembertz von Schwarzenberg, seorang peneliti dan dokter di Departemen Endokrinologi dan Penyakit Metabolik yang penelitiannya didanai oleh Program Ilmuwan Dokter yang dijalankan oleh Sharett dan Institut Kesehatan Berlin (BIH).

Sampel tinja, dikumpulkan sebelum dan sesudah diet, kemudian dipindahkan ke tikus yang disimpan dalam kondisi bebas kuman dan, sebagai hasilnya, kekurangan semua mikrobiota usus. Hasilnya mencengangkan: hewan yang menerima kotoran setelah diet kehilangan lebih dari 10 persen massa tubuh mereka. Tinja pra-diet tidak berpengaruh sama sekali.

“Hasil kami menunjukkan bahwa fenomena ini dijelaskan terutama oleh perubahan penyerapan nutrisi dari usus hewan,” kata Profesor Springer. “Ini menyoroti fakta bahwa bakteri usus memiliki dampak signifikan pada penyerapan makanan,” tambahnya.

Ketika para peneliti mempelajari komposisi tinja secara lebih rinci, mereka sangat terkejut dengan tanda-tanda peningkatan kolonisasi oleh bakteri tertentu – Clostridioides difficile. Sementara mikroorganisme ini biasanya ditemukan di lingkungan alami dan di usus manusia dan hewan yang sehat, jumlah mereka di usus dapat meningkat sebagai respons terhadap penggunaan antibiotik, yang berpotensi menyebabkan peradangan parah pada dinding usus.

Ini juga dikenal sebagai salah satu patogen terkait rumah sakit yang paling umum. Peningkatan jumlah bakteri ditemukan pada kedua peserta yang menyelesaikan rejimen penurunan berat badan dan pada tikus yang menerima bakteri usus setelah diet.

Profesor Springer menjelaskan: “Kami dapat menunjukkan bahwa Clostridium difficile menghasilkan racun yang biasanya terkait dengan bakteri ini dan inilah yang menjadi dasar penurunan berat badan hewan.” “Namun, baik peserta maupun hewan tidak menunjukkan tanda-tanda enteritis,” tambahnya.

Meringkas temuan penelitian, Profesor Spranger mengatakan: “Diet rendah kalori sangat mengubah mikrobioma usus kita dan tampaknya mengurangi resistensi kolonisasi Clostridioides difficile terkait rumah sakit. Perubahan ini membuat penyerapan nutrisi di seluruh dinding usus secara efisien, terutama tanpa menghasilkan gejala yang relevan secara klinis. Yang masih belum jelas adalah apakah atau sejauh mana jenis kolonisasi tanpa gejala oleh Clostridium difficile ini dapat merusak atau meningkatkan kesehatan seseorang. Ini perlu dieksplorasi dalam penelitian yang lebih besar.”

Hasil penelitian saat ini, yang juga menerima dana dari Pusat Penyakit Kardiovaskular Jerman (DZHK), dapat menyebabkan munculnya pilihan pengobatan untuk gangguan metabolisme seperti obesitas dan diabetes. Untuk alasan ini, para peneliti sekarang akan mengeksplorasi bagaimana bakteri usus dapat terpengaruh untuk menghasilkan efek menguntungkan pada berat dan metabolisme inang manusia mereka.