Pretilost je postala globalni fenomen koji je sve više prisutan čak i u manje razvijenim zemljama. Prekomjerna tjelesna težina je bolest koju uzrokuje više faktora i ona zahtijeva holistički pristup. Crijevna mikrobiota također ima važnu ulogu za uravnoteženu tjelesnu težinu, jer utječe na iskorištavanje energije iz hrane, metabolizam masti, apetit, upalne procese i hormonalne funkcije. Promjena u sastavu crijevne mikrobiote može da bude uzrok, ali i posljedica prekomjerne tjelesne težine.
Šta je crijevna mikrobiota?
Čovjek od samog početka živi zajedno s bakterijama i drugim mikroorganizmima. Crijevna mikrobiota je takozvani „skriveni organ“, čiji smo sastav i važnost za zdravlje ljudi tek prepoznali u posljednjih nekoliko godina.
Crijevna mikrobiota sadrži 100 puta više genetskog zapisa nego ljudska i sastoji se od bakterija, virusa, arheja i kvasaca. Ovako visok omjer ostavlja nas u neizvjesnosti o tome ko tu koga zapravo kontroliše. Međutim, čovjek i mikrobiom moraju da žive u zajednici, jer načelno jedan bez drugog ne mogu da opstanu.
Čovjek mikrobima osigurava životni prostor, sigurnost i hranu. S druge strane, mikrobiota igra važnu ulogu u održavanju homeostaze, uključujući održavanje odgovarajuće tjelesne težine, učestvujući u mnogim procesima u organizmu, od probave, regulacije energije, modulacije imunološkog sistema, sinteze vitamina, zaštite od patogenih bakterija i stranih tijela.
Sve dok je crijevna mikrobiota u ravnoteži, izuzetno dobro utječe na zdravlje ljudi, ali kada je uništena može da izazove mnoge hronične bolesti (dijabetes, autizam, depresija, sindrom iritabilnog crijeva…).
Najviše bakterija nalazi se u debelom crijevu, jer su zbog povećane izloženosti probavnim enzimima, želučanoj kiselini i žučnim solima uslovi u tankom crijevu za preživljavanje bakterija dosta nepovoljni. Mikrobiota crijeva sastoji se od 6 koljena, među kojima su dominantne bakterije iz koljena Firmicutes (60%) i Bacteroidetes (20%), koje zajedno čine više od 80% vrsta bakterija i imaju izniman utjecaj na zdravlje ljudi.
Omjer između bakterija Firmicutes i Bacteroidetes promijenio se kod osoba s prekomjernom težinom u usporedbi s mršavim osobama.
Šta utječe na crijevnu mikrobiotu?
Crijevna mikrobiota izrazito je dinamična i fleksibilna te reaguje na mnoge okolišne utjecaje. Prema tome, sastav i raznolikost crijevne mikrobiote neprestano se mijenja od čovjekovog rođenja.
Najvažnije razdoblje su prve godine života. U tom razdoblju majka ima najvažniji utjecaj na uspostavljanje bebinog mikrobioma. Naime, način porođaja (vaginalni, carski rez), ishrana u prvim mjesecima života (dojenje, hranjenje adaptiranim mlijekom) i porodično okruženje temelji su mikrobiote djeteta.
Kada se djetetu počne uvoditi druga hrana, ponovo se događaju drastične promjene, što mikrobiotu čini raznolikijom i već kada dijete ima oko dvije i po godine, ona postaje slična crijevnoj mikrobioti odraslih osoba.
Iako mikrobiota postaje stabilnija kada dosegne zrelost, na njezinu raznolikost i sastav utječu brojni faktori. Na njezino oblikovanje utječu higijenski uslovi, okruženje u kojem živimo, stres, konzumacija alkohola, cirkadijalni ritam, dob, kao i genetska osnova. Mikrobiota također doživljava velike promjene ako koristimo lijekove, posebno antibiotike i lijekove koji inhibiraju želučanu kiselinu.
Međutim, od svih faktora koji utječu na mikrobiotu, najveći utjecaj ipak ima ishrana. Visoko prerađena hrana s velikim udjelom zasićenih masti i šećera te s minimalnim količinama vlakana negativno utječe na omjer bakterija Firmicutes/Bacteroidetes. S druge strane, ishrana koja se temelji na mediteranskoj kuhinji održava dobru ravnotežu između loših i korisnih bakterija.
Najvažniji faktori koji utječu na prekomjernu težinu
Ne može se poreći činjenica da je pretilost uzrokovana dugotrajnom neravnotežom između unosa i potrošnje energije. Postoji isto tako jednostavna računica za gubljenje viška tjelesne masti: treba trošiti više energije nego što je unesemo u tijelo. Iako se to čini jednostavnim, kod ljudi koji žele izgubiti višak kilograma možemo da vidimo da to baš i nije tako lako.
Tjelesna težina reguliše se preko složenih hormonalnih, neuroloških i metaboličkih mehanizama koji utječu na energetski unos i potrošnju energije.
Unos prevelike količine energije najčešće je posljedica konzumacije visoko prerađene hrane koja je izuzetno bogata energijom jer sadrži puno zasićenih masti i šećera. Unosom takve hrane u svoj organizam lako možemo da premašimo dnevne energetske potrebe, pokrenemo skladištenje viška energije u masnom tkivu i istovremeno negativno utječemo na mnoge druge procese u tijelu, poput pokretanja hroničnih upala.
Ovakav način ishrane također uzrokuje promjene u sastavu crijevne mikrobiote te smanjuje njezinu raznolikost, što je posebno važno za zdravlje i tjelesnu težinu čovjeka, jer crijevna mikrobiota značajno utječe na metabolizam, apetit, metabolizam žučnih kiselina, hormonalni i imunološki sistem.
Utjecaj crijevne mikrobiote na tjelesnu težinu
Crijevna mikrobiota direktno utječe na probavu, apsorpciju i metabolizam hrane i potencijalno može utjecati na debljanje preko različitih mehanizama.
1. Crijevna mikrobiota značajno utječe na unos energije
Bakterije u probavnom traktu suodgovorne su za unos energije, jer učestvuju u probavi hrane koja je inače neprobavljiva za čovjeka i na taj način omogućuju pristup izvorima energije koji bi inače bili nedostupni i koji bi se iz tijela eliminisali zajedno s izmetom.
Pretile osobe imaju promijenjen sastav crijevne mikrobiote. Njihova mikrobiota je manje bogata i raznolika, a omjer između bakterija iz koljena Firmicutes/Bacteroidetes ima tendenciju da ide u korist bakterijama iz koljena Firmicutes. Poznato je da su bakterije iz koljena Firmicutes djelotvornije u razgradnji nama neprobavljivih ugljikohidrata i pretvaranju u kratkolančane masne kiseline koje se mogu apsorbovati.
Zapadnjačka ishrana, koja je bogata zasićenim mastima i šećerima te siromašna vlaknima, stvara prijateljsko okruženje za bakterije iz koljena Firmicutes i dovodi do širenja prije svega onih bakterija koje djelotvorno prerađuju ugljikohidrate i tako omogućuju veće korištenje energije iz konzumirane hrane. Ta će se dodatna energija, međutim, pohraniti u masne naslage ako se ne potroši.
Kratkolančane masne kiseline (butirat, propionat i acetat) tako nastaju kao nusproizvod fermentacije za čovjeka neprobavljivih vlakana i kasnije mogu da posluže kao oblik dostupnog goriva za ćelijske procese u različitim organima. Crijevne ćelije, na primjer, dobivaju 60 do 70% svoje energije iz kratkolančanih masnih kiselina. Međutim, nepotrošene kratkolančane masne kiseline prenose se u krvotok. Na taj način čovjek bi trebao dobiti čak 10% dnevnih energetskih potreba.
Međutim, različite kratkolančane masne kiseline također imaju različite metaboličke uloge. Dok je butirat primarni izvor energije crijevnih ćelija, acetat i propionat se koriste u stvaranju masti, kolesterola i glukoneogenezi, procesu stvaranja glukoze.
Međutim, nije tako jednostavno kao što se čini na prvi pogled. S druge strane, kratkolančane masne kiseline nude nam ogromne prednosti, ali i pozitivno djelovanje na tjelesnu težinu. Primjerice, acetat prolazi krvno-moždanu barijeru, djeluje na hipotalamus i potiskuje apetit, a butirat inhibira aktivnost neurona koji podstiču apetit.
Povećanje tjelesne masti nije samo rezultat boljeg iskorištavanja energije iz hrane, već se temelji i na mikrobnoj genetici, jer čak 75% mikrobnih gena koji su povezani s pretilošću pripada bakterijama Action Bacteria, a 25% Firmicutesima, dok 42% gena povezanih s vitkošću pripada bakterijama Bacteroidetes.
2. Crijevna mikrobiota učestvuje u metabolizmu žuči
Veza između žučnih kiselina i crijevne mikrobiote je dvosmjerna. Osim što su nužne za djelotvornu probavu masti, žučne kiseline također imaju ulogu u regulaciji crijevne mikrobiote. Žučne kiseline djeluju antimikrobno, oštećuju ćelijski zid i sprečavaju rast bakterija. Ishrana koja se temelji na velikom unosu namirnica životinjskog podrijetla povećava broj na žučne kiseline otpornih mikroorganizama, što dovodi do poremećaja crijevne mikrobiote.
S druge strane, crijevne bakterije mogu preraditi primarne žučne kiseline koje nastaju iz holesterola u jetri u sekundarne žučne kiseline. Prema tome, crijevna mikrobiota utječe na metabolizam masti i ravnotežu holesterola.
3. Narušena crijevna mikrobiota može dovesti do sistemske upale
Pretilost je povezana s hroničnom upalom niskog stupnja koja može da dovede do inzulinske rezistencije i niza metaboličkih bolesti (dijabetes tipa 2, kardiovaskularne bolesti, bezalkoholna masna jetra…). Ključna veza između upale i pretilosti je narušena crijevna mikrobiota, koja pomaže u povećanju propusnosti crijeva. Jedan od pokretača sistemske upale koji se može prepoznati kod pretilih ljudi su endotoksini, lipopolisaharidi, koji su sastavni dio ćelijskih membrana nekih bakterija.
Ishrana bogata mastima i šećerom može da dovede do poremećaja crijevne mikrobiote u kojoj dominiraju bakterije koje su bogat izvor lipopolisaharida i drugih endotoksina. S druge strane, takva ishrana ugrožava i propusnost crijevnog zida.
Povećana crijevna propusnost olakšava ulazak viših razina lipopolisaharida u krvotok. Nakon što uđu u krvotok, oni pojačavaju upalne procese, podstiču nakupljanje masti, hiperglikemiju, masnoću jetara i izazivaju inzulinsku rezistenciju, a općenito su povezani s pojavom metaboličkih bolesti.
S druge strane, postoje bakterijske ćelije (npr. Bifidobacteria, Akkermansia Muciniphila) koje pomažu u stabilizaciji crijevnog zida, smanjenju sistemske upale, otpornosti na inzulin i regulaciji prekomjerne tjelesne težine.
4. Crijevna mikrobiota utječe na apetit
Crijeva i mozak su usko međusobno povezani. Komunikacija među njima odvija se u oba smjera kroz autonomni nervni sistem i kroz endokrini sistem (hormoni).
Razni organi u tijelu (želudac, gušterača, crijeva i masno tkivo) oslobađaju hormone koji djeluju tako što podstiču ili potiskuju apetit. Hormoni su signalne molekule koje prenose mozgu informacije o stanju u tijelu. Apetit se kontroliše preko središnjeg nervnog sistema (hipotalamusa), koji reaguje na signale hormona želuca i crijeva i na signale koji dolaze iz masnog tkiva.
Crijevna mikrobiota svojim sastavom i metabolitima koji nastaju tokom fermentacije podstiče oslobađanje hormona i neurotransmitera te utječe na to koji će se i koliko od tih hormona sintetizovati. Mikrobiota tako utječe na osjećaj gladi ili sitosti. Leptin i grelin su hormoni koji značajno utječu na energetsku ravnotežu.
Osim osnovne funkcije pohranjivanja energije, masno tkivo ima i funkciju lučenja hormona poput leptina. Leptin je hormon koji dugoročno pomaže u regulaciji energetske ravnoteže i prenosi mozgu informacije o stanju zaliha energije u obliku masnog tkiva. Kada je tih zaliha dovoljno, on inhibira unos hrane i podstiče potrošnju energije.
Grelin je, s druge strane, hormon koji djeluje kratkotrajno i oslobađa se u trenucima kada ne jedemo. Uključen je u procese energetske ravnoteže, kao i hedonističke mehanizme koji utječu na regulaciju apetita. Hormon grelin se oslobađa u želucu, aktivira vagusni živac ili se krvotokom prenosi u mozak, gdje prolazi kroz krvno-moždanu barijeru i prenosi signale gladi u mozak, čime se podstiče unos hrane.
Kako možemo ponovo da uspostavimo ravnotežu crijevne mikrobiote?
Crijevna mikrobiota je vrlo prilagodljiva i osjetljiva. Ako promijenimo način ishrane, promjena mikrobnog sastava počinje da se ispoljava u prva 24 sata i konačno se stabilizuje unutar 10 dana.
Na sastav crijevne mikrobiote možemo da utječemo odgovarajućim osnovnim intervencijama u svoj način ishrane, a dodatnu pažnju trebali bismo da posvetimo unosu probiotičke i prebiotičke hrane.
Prvi korak koji je potrebno napraviti je smanjiti unos visoko prerađene hrane i hrane bogate zasićenim masnoćama i šećerom jer takva hrana štetno djeluje na crijevnu mikrobiotu.
Ishranu bismo radije trebali da baziramo na namirnicama pretežno biljnog porijekla (vrijedni ugljikohidrati, mahunarke, orašasti plodovi, sjemenke, voće i povrće), koje bi trebale biti što raznovrsnije.
Uključite u svoju ishranu neke od sljedećih nutrijenata koji podržavaju korisnu mikrobiotu:
- Kada govorimo o crijevnoj mikrobioti, ne možemo da zanemarimo vlakna, jer su ona najvažniji nutrijent za korisne crijevne mikrobe, a time i za cjelokupno zdravlje crijeva. Zaista, dobro funkcionisanje crijeva temelj je našeg zdravlja.
Čak i mali i kratkotrajni porast unosa vlakana uzrokuje velike promjene u crijevnoj mikrobioti. Cilj je unošenje najmanje 30 g vlakana dnevno, što je otprilike 5 porcija voća ili povrća na dan (2 porcije voća i 3 porcije povrća). Vlakna se nalaze u svim izvorima zdrave biljne hrane (npr. voće, povrće, mahunarke…).
- Polifenoli i flavonoidi se nalaze u voću i povrću, zelenom čaju, kavi, mahunarkama, orašastim plodovima i sjemenkama. Imaju antioksidativna, protuupalna, neuroprotektivna i antikancerogena svojstva. Ovi spojevi se sporo i slabo apsorbuju, pa se duže zadržavaju u crijevima, gdje možemo potpuno da iskoristimo njihovo blagotvorno djelovanje na crijevnu mikrobiotu.
- Omega 3 masne kiseline su esencijalne masne kiseline koje ljudsko tijelo ne može samo da proizvede pa moramo da ih unosimo ishranom. Osim ostalih važnih uloga u tijelu (npr. kardiovaskularno zdravlje), ne možemo da zanemarimo ni dobro djelovanje na crijevnu mikrobiotu, jer direktno moduliraju raznolikost mikrobiote, smanjuju upalne procese zbog lipopolisaharida i povoljno djeluju na proizvodnju kratkolančanih masnih kiselina.
Omega 3 masne kiseline se nalaze u životinjskim izvorima (uglavnom u lososu, sardinama, skuši) i namirnicama biljnog porijekla (orasi, lanene i čija sjemenke), ali su one u neaktivnom obliku omega 3, pa ih je potrebno dodatno pretvarati i ta konverzija iznosi samo 0,5 do 5 %.
- Probiotici i prebiotici su komponente ishrane koje su zaslužile svoju slavu.Probiotici su živi mikroorganizmi koji blagotvorno utječu na naše zdravlje. Nalaze se u fermentisanoj hrani (jogurti, kefir, kiseli kupus i repa, miso, fermentisano povrće…) ili se mogu pronaći u obliku dodataka ishrani. Njihovim unosom oni ulaze direktno u probavni trakt i tako pomažu u obnavljanju uništene crijevne mikrobiote.
Prebiotici su, međutim, hrana za crijevnu mikrobiotu, moduliraju pH vrijednost crijeva koji nije prikladan za razvoj patogenih bakterija i pomažu u regulaciji apetita. A koja je razlika između vlakana i prebiotika? Prebiotici su zapravo vlakna, dok s druge strane svako vlakno ne može biti prebiotik. Da bi vlakna bila i prebiotik, moraju imati dva svojstva. Prvo je da se crijevna mikrobiota može koristiti i fermentisati, a drugo je da mora i naučno dokazati korisno (zdravstveno) djelovanje.
Glavni prebiotici su inulin, fruktooligosaharidi i galaktooligosaharidi koji se nalaze u voću (kajsije, nektarine, šipak, šljive, smokve, datule…), povrću (artičoke, cvekla, bijeli luk, luk, prokulice) i orašastim plodovima te mahunarkama.
Smanjena raznolikost crijevne mikrobiote prisutna je kod osoba s prekomjernom tjelesnom težinom, što je također povezano s dislipidemijom (povišeni trigliceridi i kolesterol), poremećenom kontrolom šećera u krvi i povišenom upalom niskog stupnja. Dijetalna intervencija, uz manji energetski unos i uz podršku crijevne mikrobiote, odlična je strategija za mršavljenje. Kako je crijevna mikrobiota fleksibilna i prilagodljiva, može se obnoviti uz odgovarajuću podršku u ishrani i prilagodbom načina života.
Povoljan način ishrane za mikrobiotu koja nam je geografski bliska je mediteranski način ishrane. Temelji se na raznolikoj i šarenoj biljnoj bazi, velikom unosu ekstra djevičanskog maslinovog ulja, omega 3 masnih kiselina, niskom udjelu životinjskih proteina, zasićenih masti i šećera.
Izvori i literatura
- Cornejo-Pareja, I., Muñoz-Garach, A., Clemente-Postigo, M. et al. Importance of gut microbiota in obesity. Eur J Clin Nutr 72, 26–37 (2019). https://doi.org/10.1038/s41430-018-0306-8
- Crovesy L, Masterson D, Rosado EL. Profile of the gut microbiota of adults with obesity: a systematic review. Eur J Clin Nutr. 2020 Sep;74(9):1251-1262. doi: 10.1038/s41430-020-0607-6. Epub 2020 Mar 30. PMID: 32231226.
- Muscogiuri, G., Cantone, E., Cassarano, S. et al. Gut microbiota: a new path to treat obesity. Int J Obes Supp 9, 10–19 (2019). https://doi.org/10.1038/s41367-019-0011-7
- Karina Al-Assal, Ana Cristina Martinez, Raquel Susana Torrinhas, Camila Cardinelli, Dan Waitzberg, Gut microbiota and obesity, Clinical Nutrition Experimental, Volume 20, 2018, Pages 60-64, ISSN 2352-9393, https://doi.org/10.1016/j.yclnex.2018.03.001.
- Yawei Fu, Yadong Wang, Hu Gao, DongHua Li, RuiRui Jiang, Lingrui Ge, Chao Tong, Kang Xu, “Associations among Dietary Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acids, the Gut Microbiota, and Intestinal Immunity”, Mediators of Inflammation, vol. 2021, Article ID 8879227, 11 pages, 2021. https://doi.org/10.1155/2021/8879227
- Beam A, Clinger E, Hao L. Effect of Diet and Dietary Components on the Composition of the Gut Microbiota. Nutrients. 2021;13(8):2795. Published 2021 Aug 15. doi:10.3390/nu13082795
- Green M, Arora K, Prakash S. Microbial Medicine: Prebiotic and Probiotic Functional Foods to Target Obesity and Metabolic Syndrome. Int J Mol Sci. 2020;21(8):2890. Published 2020 Apr 21. doi:10.3390/ijms21082890
- Leeuwendaal NK, Cryan JF, Schellekens H. Gut peptides and the microbiome: focus on ghrelin. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2021 Apr 1;28(2):243-252. doi: 10.1097/MED.0000000000000616. PMID: 33481425; PMCID: PMC7924980.
- Davis CD. The Gut Microbiome and Its Role in Obesity. Nutr Today. 2016;51(4):167-174. doi:10.1097/NT.0000000000000167
Odaberi poglavlje:
