Elhízás - A mikrobiom nagy hatása alakunkra
Milyen hatással van a mikrobiom, vagyis a bélflóra a súlyunkra? Hogyan lehet, hogy egyesek úgy tűnik, hogy bármit megehetnek anélkül, hogy híznának, mások számára pedig egy szalonnás tekercs csak egy süteményre tekintve nő meg?
Jeffrey Gordon - a mikrobiom atyja - kutatása az emberiség két nagy problémája körül forog: az alultápláltság és az elhízás.
Tanulmányaihoz a dr. Által vezetett kutatócsoport Gordon speciális egerek, Gnotobioten néven. Ezek az egerek steril környezetben születtek és nevelkedtek, baktérium-kolonizációjuk nincs. Ez a természetellenes állapot célzott kísérleteket tesz lehetővé, amelyekkel a tudomány új ismeretek reményét reméli a mikrobiom és az emberi táplálékbevitel közötti kapcsolatról.
Kezdetben a tudósok, Jeffrey Gordon és Ruth Ley az elhízásra és az ezzel összefüggő széles körű betegségekre, például a magas vérnyomásra és a cukorbetegségre koncentráltak.
Az első összehasonlításhoz laboratóriumi egereket használtak, amelyek hajlamosak voltak elhízásra a génmutáció miatt, és normál egereket ugyanabból az alomból. Pontosan azonos étrend és tenyésztés mellett meglepően különbözött a baktériumok összetétele mindkét egércsoport belében. A karcsú egerekben több Firmicute és kevesebb Bacteroides van, mint a kövér egerekben. Ez a kísérlet azt mutatja, hogy a gazda génjei és a bélflóra összetétele további külső befolyás nélkül befolyásolja egymást. A kérdés most az, hogy a mikrobióm szabályozza-e a gének összetételét, vagy a gazda génjei szabályozzák a bélflóra összetételét?
Egy további kísérlet során pontosan ezt a kérdést kellett tisztázni. Erre a célra a kövér egerek és a vékony egerek mikrobiomját más, genetikailag „normális” Gnotobiotenbe vitték át. Ez székletátültetéssel történhet. Most négy kontrollcsoport volt: a kövér egerek, a vékony egerek és a Gnotobioten a kövér vagy vékony egerek mikrobiomjával. Mind a négy csoportot ismét azonos módon etették. Kiderült, hogy a gnotobiotenek kövér rokonok mikrobiomjával is híztak. Ismétlem: pontosan ugyanolyan kalóriabevitel és testtartás mellett!
További vizsgálatokat végeztek emberi ikerpárokkal, az egyik iker túlsúlyos, a másik karcsú. Az azonos ikrek lehetővé teszik a külső hatások genetikailag azonos élőlényekre gyakorolt hatásainak tanulmányozását, ez a különös értéke ennek a vizsgálatsorozatnak. Kiderült, hogy minden vékony iker mikrobiomja sokkal biodiverzitóbb, mint az elhízott ikeré. Ez a tulajdonság nem lehet minden esetben veleszületett, mivel a tesztalanyok ikrek.
Annak érdekében, hogy további bizonyítékot nyújtsanak a mikrobiomnak viselőjének testére gyakorolt hatásáról, a kutatók a megfelelő túlsúlyos és vékony ikrek bélflóráját más Gnotobiotákra vitték át. Itt is egyértelmű volt az eredmény: az az egér, amelyik egy elhízott ember mikrobiomját kapta, ugyanabban az étrendben nagyobb súlyt kap, mint egy pár, aki egy karcsú ember mikrobiomját kapta.
Fontos megérteni ezt a felismerést teljes terjedelmében. A normális életben nem lehet pontosan megmondani, hogy az elhízás megváltoztatja-e a mikrobiómot, vagy a megzavart bélflóra elhízáshoz vezet-e. Valószínűleg mindkettő igaz és ördögi kört alkot. De az imént leírt kísérlet világosan mutatja, hogy ebben az esetben csak egy megváltozott mikrobiom vezet az anyagcsere változásához (= a tápanyagok felszívódása a testbe) egyébként teljesen azonos életkörülmények között. Ez a megállapítás megmutatja, milyen fontos a bélbaktériumaink biológiai sokfélesége.
Még elhízott embereknél is kimutatták, hogyan változik mikrobiómjuk az étrend változásával. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy nemcsak az elhízás, hanem a kapcsolódó betegségek is kialakulhatnak egy mikrobiális közösség interakciójában. A betegség lehetséges kiváltó okának megtalálása fontos lépés annak érdekében, hogy utólag felfedezzük a gyógyulás lehetőségét.
A kövér egereknek kissé könnyebb a fogyás, mint az embereknek. Egyszerűen közös lakást alkotnak vékony egerekkel. Az egereknek szokásuk megenni fajfajta ürülékét. Ennek eredményeként felszívják karcsú barátaik bélbaktériumait is. A megnövekedett biológiai sokféleség miatt a duci egerek rövid idő alatt alkalmazkodtak a vékonyakhoz.
Kicsit nehezebb emberekkel. (Remélhetőleg) nem akarjuk átvenni ezt a különleges rágcsálók étkezési szokását. Mint már leírtuk, a mikrobiómát az étrend megváltoztatása is megváltoztatja. Ha olyan ételeket fogyasztunk, amelyek javítják a hasznos baktériumok, például a Firmicutes életkörülményeit, ezek a baktériumok ennek megfelelően szaporodnak. Ezután kiszorítják a kedvezőtlen baktériumokat, például a Bacteroides-t. Eddig azt feltételezték, hogy az embereknek egészséges és alacsony kalóriatartalmú étrendet kell fogyasztaniuk ahhoz, hogy kevesebb kalóriát vegyenek fel. De a legfontosabb láncszem hiányzik ebben a láncban - a mikrobiom. Valójában a megoldás mikrobiombarát étrend fogyasztása. Ily módon támogatjuk azt a mikrobiomot, amely kevesebb kalóriát, de több értékes tápanyagot von ki az ételből.