Pretilost je postala globalni fenomen koji je sveprisutniji 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 biti uzrok, ali i posljedica prekomjerne tjelesne težine.
Što je crijevna mikrobiota?
Čovjek od samog početka živi zajedno s bakterijama i drugim mikroorganizmima. Crijevna mikrobiota svojevrsni je „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 visoki omjer ostavlja nas u neizvjesnosti o tome tko tu koga zapravo kontrolira. Međutim, čovjek i mikrobiom moraju živjeti u zajednici, jer jedan bez drugog načelno ne mogu opstati.
Čovjek mikrobima osigurava životni prostor, sigurnost i hranu. S druge strane, mikrobiota igra važnu ulogu u održavanju homeostaze, uključujući održavanje odgovarajuće tjelesne težine, sudjelujući u mnogim tjelesnim procesima, od probave, regulacije energije, modulacije imunološkog sustava, 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 izazvati mnoge kronične 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 uvjeti u tankom crijevu za preživljavanje bakterija dosta nepovoljni. Mikrobiota crijeva sastoji se od 6 koljena, među kojima dominiraju bakterije iz koljena Firmicutes (60 %) i Bacteroidetes (20 %), koje zajedno predstavljaju 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.
Što utječe na crijevnu mikrobiotu?
Crijevna mikrobiota iznimno je dinamična i fleksibilna te reagira na mnoge okolišne čimbenike. 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 poroda (vaginalni, carski rez), prehrana u prvim mjesecima života (dojenje, hranjenje adaptiranim mlijekom) i obiteljsko okruženje temelji su mikrobiote djeteta.
Kada se djetetu počne uvoditi druga hrana, ponovno se događaju drastične promjene, što mikrobiotu čini raznolikijom i već kada dijete ima oko dvije i pol godine, ona postaje slična crijevnoj mikrobioti odraslih osoba.
Iako mikrobiota postaje stabilnija kada dosegne zrelost, na njezinu raznolikost i sastav utječu brojni čimbenici. Na njezino oblikovanje utječu higijenski uvjeti, okruženje u kojem živimo, stres, konzumacija alkohola, cirkadijalni ritam, dob kao i genetska osnova. Mikrobiota također doživljava velike promjene ako koristimo lijekove, posebice antibiotike i lijekove koji inhibiraju želučanu kiselinu.
Međutim, od svih čimbenika koji utječu na mikrobiotu, ipak, najveći utjecaj ima prehrana. Visoko obrađena hrana s velikim udjelom zasićenih masti i šećera te s minimalnim količinama vlakana negativno utječe na omjer bakterija Firmicutes/Bacteroidetes. S druge strane prehrana, koja se temelji na mediteranskom načinu prehrane, održava dobru ravnotežu između loših i korisnih bakterija.
Najvažniji čimbenici 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 jednadžba 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 vidjeti da to baš ni nije tako lako.
Tjelesna težina regulira se preko složenih hormonalnih, neuronskih i metaboličkih mehanizmima 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 premašimo dnevne energetske potrebe, pokrenemo skladištenje viška energije u masnom tkivu i istovremeno negativno utječemo na mnoge druge tjelesne procese, poput pokretanja kroničnih upala.
Ovakav način prehrane također uzrokuje promjene u sastavu crijevne mikrobiote te smanjuje njezinu raznolikost, što je iznimno važno za zdravlje i tjelesnu težinu čovjeka, jer crijevna mikrobiota značajno utječe na metabolizam, apetit, metabolizam žučnih kiselina, hormonski i imunološki sustav.
Utjecaj crijevne mikrobiote na tjelesnu težinu
Crijevna mikrobiota izravno 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 sudjeluju 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 eliminirali 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 učinkovitije u razgradnji nama neprobavljivih ugljikohidrata i pretvaranju u kratkolančane masne kiseline koje se mogu apsorbirati.
Zapadnjačka prehrana, 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 učinkovito metaboliziraju 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 poslužiti kao oblik dostupnog goriva za stanične procese u različitim organima. Crijevne stanice, 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 stanica, 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 pozitivne učinke na tjelesnu težinu. Primjerice, acetat prolazi krvno-moždanu barijeru, djeluje na hipotalamus i potiskuje apetit, a butirat inhibira aktivnost neurona koji potiču 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 sudjeluje u metabolizmu žuči
Veza između žučnih kiselina i crijevne mikrobiote je dvosmjerna. Osim što su nužne za učinkovitu probavu masti, žučne kiseline također imaju ulogu u regulaciji crijevne mikrobiote. Žučne kiseline djeluju antimikrobno, oštećuju stanične stijenke i sprječavaju rast bakterija. Prehrana 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 metabolizirati primarne žučne kiseline koje nastaju iz kolesterola u jetri u sekundarne žučne kiseline. Prema tome, crijevna mikrobiota utječe na metabolizam masti i ravnotežu kolesterola.
3. Narušena crijevna mikrobiota može dovesti do sustavne upale
Pretilost je povezana s kroničnom upalom niskog stupnja koja može dovesti 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 povećati propusnost crijeva. Jedan od pokretača sistemske upale koji se može prepoznati kod pretilih ljudi su endotoksini, lipopolisaharidi, koji su sastavni dio staničnih membrana nekih bakterija.
Prehrana bogata mastima i šećerom može dovesti do poremećaja crijevne mikrobiote u kojoj dominiraju bakterije koje su bogat izvor lipopolisaharida i drugih endotoksina. S druge strane pak takva prehrana ugrožava i propusnost crijevne stijenke.
Povećana crijevna propusnost olakšava ulazak viših razina lipopolisaharida u krvotok. Nakon što uđu u krvotok, oni pojačavaju upalne procese, potiču nakupljanje masti, hiperglikemiju, masnoću jetara i izazivaju inzulinsku rezistenciju, a općenito su povezani s pojavom metaboličkih bolesti.
S druge strane, postoje bakterijske stanice (npr. Bifidobacteria, Akkermansia Muciniphila) koje pomažu u stabilizaciji crijevne stijenke, 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 živčani sustav i kroz endokrini sustav (hormoni).
Razni organi u tijelu (želudac, gušterača, crijeva i masno tkivo) oslobađaju hormone koji djeluju tako što potiču ili potiskuju apetit. Hormoni su signalne molekule koje prenose mozgu informacije o stanju u tijelu. Apetit se kontrolira preko središnjeg živčanog sustava (hipotalamusa), koji reagira na signale hormona želuca i crijeva i na signale koji dolaze iz masnog tkiva.
Crijevna mikrobiota svojim sastavom i metabolitima koji nastaju tijekom fermentacije potiče oslobađanje hormona i neurotransmitera te utječe na to koji će se i koliko od tih hormona sintetizirati. 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 potiče 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 potiče unos hrane.
Kako možemo ponovno uspostaviti ravnotežu crijevne mikrobiote?
Crijevna mikrobiota je vrlo prilagodljiva i osjetljiva. Ako promijenimo način prehrane, promjena mikrobnog sastava počinje se očitovati u prva 24 sata i konačno se stabilizira unutar 10 dana.
Na sastav crijevne mikrobiote možemo utjecati odgovarajućim osnovnim intervencijama u svoj način prehrane, a dodatnu pozornost trebali bismo posvetiti unosu probiotičke i prebiotičke hrane.
Prvi korak koji je potrebno poduzeti je smanjiti unos visoko prerađene hrane i hrane bogate zasićenim masnoćama i šećerom, jer takva hrana štetno djeluje na crijevnu mikrobiotu.
Prehranu bismo radije trebali bazirati na pretežno namirnicama biljnog porijekla (vrijedni ugljikohidrati, mahunarke, orašasti plodovi, sjemenke, voće i povrće), koje bi trebale biti što raznovrsnije.
Uključite u svoju prehranu neke od sljedećih nutrijenata koji podržavaju korisnu mikrobiotu:
- Kada govorimo o crijevnoj mikrobioti, ne možemo zanemariti vlakna, jer su ona najvažniji nutrijent za korisne crijevne mikrobe, a time i za cjelokupno zdravlje crijeva. Naime, dobro funkcioniranje crijeva temelj je našeg zdravlja.
Čak i mali i kratkotrajni porast unosa vlakana uzrokuje velike promjene u crijevnoj mikrobioti. Cilj je unositi 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 apsorbiraju, pa se dulje zadržavaju u crijevima, gdje možemo iskoristiti sve njihove blagotvorne učinke na crijevnu mikrobiotu.
- Omega 3 masne kiseline su esencijalne masne kiseline koje ljudsko tijelo ne može samo proizvesti pa ih moramo unositi prehranom. Osim ostalih važnih uloga u tijelu (npr. kardiovaskularno zdravlje), ne možemo zanemariti ni dobar učinak na crijevnu mikrobiotu, jer izravno 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 chia 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 komponente su prehrane koje su zavrijedile svoju slavu.Probiotici su živi mikroorganizmi koji blagotvorno utječu na naše zdravlje. Nalaze se u fermentiranoj hrani (jogurti, kefir, kiseli kupus i repa, miso, fermentirano povrće…) ili se mogu pronaći u obliku dodatka prehrani. Njihovim unosom oni ulaze izravno 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 fermentirati, a drugo je da mora i znanstveno dokazati korisne (zdravstvene) učinke.
Glavni prebiotici su inulin, fruktooligosaharidi i galaktooligosaharidi koji se nalaze u voću (marelice, nektarine, šipak, šljive, smokve, datulje…), povrću (artičoke, cikla, češnjak, luk, prokulice) i orašastim plodovima te mahunastom povrću.
Smanjena raznolikost crijevne mikrobiote može se vidjeti 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, izvrsna je strategija za mršavljenje. Kako je crijevna mikrobiota fleksibilna i prilagodljiva, može se obnoviti uz odgovarajuću potporu u prehrani i prilagodbom načina života.
Povoljan način prehrane za mikrobiotu koja nam je geografski bliska je mediteranski način prehrane. 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:
