Metabolizmayı ve hızını belirleyenler: Probiyotikler

M

etabolizmaları yavaş olduğundan su içse yarayan ya da hızlı metabolizması nedeniyle istediğini yese de kilo almayan insanlarla karşılaşmayan var mı?

Söz konusu kilo alıp kilo vermek olunca genetik, hastalık, egzersiz, psikoloji, alıp yakılan kalori, ilaç, yaş ve bunların metabolizma hızına etkisi ile araştırmalar yapıldı. Metabolizma hızı ve vücut kas- yağ oranının düzenlenmesinde şaşırtıcı etkileriyle probiyotikler ve mikrobiyota ile fekal mikrobiyota transplantasyonu ise bu yüzyılda en göze çarpan kelimelerden oldu. Çok geçmeden insan bağırsaklarında esas olarak Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria, Proteobakteriler, Fusobakteriler ve Verrucomicrobia filumlarının yaşadığı, ancak farklı bireyler arasında kompozisyon ve göreceli bolluk açısından geniş bir varyasyonun mevcut olduğu ortaya çıktı.

Anne karnından temeli atılan mikrobiyota normal doğum sırasında gelişir. Yetişkin insan yaklaşık 10-100 kentilyon mikroorganizmaya (~1000 farklı tür) ev sahipliği yapar. Bağırsak mikrobiyotası, bağırsak mukozasını kolonize eden yerli üyelerden ve yutulan gıdalardan elde edilen geçici mikrobiyotadan oluşur.

Vücudun heryerinde ve özellikle bağırsaklarda koloni kuran trilyonlarca mikrop, insanın metabolizmasıyla iletişim kuran ve onu tamamlayan bir metabolik organ olarak görülür. Belki de kilo, vücut yağı ve metabolizma aslında mikrobiyotanın doğrudan bir sonucu. Özellike bağırsak mikrobiyotası ve bakteri türlerin oranı metabolizmanın hızını değiştirdiği düşünülüyor.

Bağırsak bakteri çeşitliliği ve oranının kilo ile ilişkisi, dışkı nakli çalışmaları ile hız kazandı. Bu çalışmalardan birinde, sözkonusu mikroorganizmalardan arındırılmış ( GF : Germ free) fareler iki gruba ayrıldı. Bir kısmına obez farelerden alınan dışkı kültürü, diğer gruba zayıf farelerden alınan dışkı kültürü eklendi. Obez kaynaklı mikrobiyotaya maruz kalan fareler diğer gruba göre 2 hafta boyunca daha yüksek bir vücut yağı yüzdesine sahipti. Biri obez biri zayıf olan ikiz insandan alınan dışkı mikrobiyotası farelere nakledildiğinde yağlanmadaki artış daha büyük bulundu.

Dahası bağırsak mikrobiyotasına sahip farelerin aksine, mikropsuz GF farelerin, Batı tarzı, yüksek yağlı, şekerden zengin bir diyet tükettikten sonra gelişen obeziteye karşı korunduğunu ve gelenesel beslenen farelere göre daha az kilo aldığı gösterildi. Bağırsak bakterilerinin kilo alımı ile ilişkisi, kısa zincirli yağ asitleri şeklinde daha çok enerji oluşturup, bağırsaktan geçen gıdalardan daha çok enerji üretebilmesine dayandırıldı. Diğer enerji türlerinden özellikle trikarboksilik asit (TCA) döngüsü ara ürünleri aşırı kilo durumuyla ilişkili bulundu. Buna göre aynı miktar gıda tüketiminde kilolu, obez vücut daha zayıf olana göre daha tasarruflu davranıp daha az ziyanla daha fazla enerji elde etmekte.

Bakteriler ve obezite ilişkisinde, antibiyotik tedavisi gören gönüllülerin bağırsak mikropları incelendi. Antibiyotik tedavisiyle doğal mikrobiyomun bir kısmı öldürüldükten sonra, deneklerden bazılarına 11 mikrobiyal tür içeren probiyotik takviye verilirken, diğerlerine hiçbir şey verilmedi. Üçüncü bir gruba, antibiyotik almadan önce toplanan kendi dışkılarındaki mikrobiyom nakledildi. Hiçbir şey verilmeyen grupta bağırsak mikrobiyotası 21 gün sonra başlangıçtaki haline geri dönerken, dışkı mikrobiyom nakli yapılan grup 24 saat kadar kısa bir süre sonra iyileşti. Fakat probiyotiklerle tedavi edilenlerin başlangıç durumlarına dönmeleri beş aya kadar süren zaman aldı.

Yaşamın erken döneminde bağırsak mikrobiyotası, doğum şekli, prematürelik, emzirme, antibiyotik ve probiyotik kullanımı gibi çeşitli faktörlerden etkilenir. Araştırmalar, yaşamın ilk aylarındaki antibiyotik tedavisinin, yaşamın ilerleyen dönemlerinde fazla kilolu olma ile ilişkili olduğunu ortaya çıkardı. Antibiyotik ve probiyotiklerin bebeklik çocukluk döneminde verildiğinde bağırsak mikrobiyotasını ve dolayısıyla metabolik aktivitesini bozarak kilo alımını teşvik ettiği ileri sürüldü.

Probiyotikler bağırsak fonksiyonlarını düzenler, bağışıklık tepkilerini güçlendirir, metabolizmayı etkiler ve gıda alım sinyallerini düzenlerler. Probiyotik olarak en yaygın bakterilerden Lactobacillus ve Bifidobacterium türleri, Saccharomyces boulardii, Clostridium butyricum ve bazı Escherichia ve Bacillus türleri içinde Bacillus subtilis ve Bacillus coagulans , obeziteye bağlı inflamasyon, metabolik bozukluklar ve obezite oluşturulmuş deney hayvanlarında kilo kontrolü üzerinde olumlu etkiler sergilerken, aşırı kilolu yetişkin insanlarda bir fark oluşturmadı.

Lactobacillus ve Bifidobacterium'un pek çok probiyotik türü insan tüketimine yönelik ürünlerde pazarlanarak bağırsak florasını değiştirdiğinden, probiyotiklerin yaygın şekilde tüketilmesinin bağırsak florasını değiştirerek kilo alımı ve obeziteyi teşvik edebileceğine dair tartışmalı görüşler belirtildi.

Lactobacillus spp. ve bifidobakteriler, özellikle duodenum ve jejunumda lipitlerin ve basit karbonhidratların emildiği ince bağırsakta önemli bir bakteri popülasyonunu temsil eder. Kilo korumasıyla ilişkili Lactobacillus spp. önemli miktarda glikoz geçirgenliği ve yağ yıkıcı enzimlerden tiolaz geni ile ilişkili bulundu.

Probiyotikler: Yeterli miktarda uygulandığında konakçıya sağlık açısından fayda sağlayan canlı mikroorganizmalar. Sağlığa iyi geldiği düşünülen bu "iyi" bakteri ve mayaları yeterli miktarda içeren her ürün probiyotik olmaz. Bunların sıcaklık, asitlik gibi ortam koşullarından sağ çıkması ve bağırsağa ulaştığında canlı aktif formda olması gerekir.

Raflarda en sık görülen Lactobacillus probiyotiklerinin kilo aldırıcı etkisi üzerine bir meta-analizde Lactobacillus acidophilus uygulaması insanlarda ve hayvanlarda önemli kilo artışıyla sonuçlanırken, Lactobacillus Gasseri hem obez insanlarda hem de hayvanlarda kilo kaybıyla ilişkilendirildi. Termojenik bir probiyotik olduğu için lactobacillus acidophilus'tan farklı şekilde, vücutta ısı üretip ve metabolizmayı uyararak vücudun hızlı bir şekilde yağ yakmasına yardımcı olabilmekte.

Mikrobiyumun kilo alıp vermede gözlenen bu etkiler obeziteye neden olarak görülmesinin dışında yetersiz beslenenler yada aşırı zayıf olanlar için destekleyici olarak kullanılabilmekte. Mikrobiyotada bulunan bir bakteri ailesi Laktobasillus türlerinin kilo alımına katkı sağlayacağı düşünülmekte. Örneğin, yaşları 6 ay ile 5 yıl arasında değişen, vücut ağırlığı ve boyu -2 SD'nin altında olan yetersiz beslenen çocuklarda Lactobacillus rhamnosus GG'nin 10⁹ bakteride günlük profilaktik kullanımı çoğu enfeksiyonu önleyip ve uygun diyetle birlikte beslenme durumunu iyileştirdi. Lactobacillus reuteri, kullanıma hazır tedavi edici gıda kullanan Kwashiorkor'dan etkilenen çocuklarda obezite ve kilo alımıyla ilişkilendirildi.

Dolayısıyla farklı probiyotikler barsak mikrobiyotasını ve metabolizmayı düzenler. Metabolizmadaki değişiklik farklı bakterilerin gelişmesini düzenler. Fakat hangisi neden hangisi sonuç belli değildir, bunlar daha ziyade bir döngünün parçasıdır. Probiyotiklerin sağlıkla ilişkinin yanında kilo alma, kilo verme odaklı kullanımı dikkate değerdir. Bununla birlikte devamlı ve yüksek doz kullanımı, bağışıklığı yetersiz veya gelişmemiş gruplarda kullanımı sakıncalı olabilir.

Kaynaklar ve İleri Okuma:

Cömert, T.K., Karadeniz, S. & Akpınar, F. Investigate the relationship between the microbiota awareness in first trimester and high risk pregnancy in Turkish women: cross-sectional study. BMC Pregnancy Childbirth 23, 808 (2023). https://doi.org/10.1186/s12884-023-06121-3

Danielsson, P., Putri, R.R., Marcus, C. et al. Evaluating probiotic efficacy on weight loss in adults with overweight through a double-blind, placebo-controlled randomized trial. Sci Rep 13, 18200 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-45395-7

Pedroza Matute S, Iyavoo S. Exploring the gut microbiota: lifestyle choices, disease associations, and personal genomics. Front Nutr. 2023 Oct 5;10:1225120. doi: 10.3389/fnut.2023.1225120. PMID: 37867494; PMCID: PMC10585655.

Suez J, Zmora N, Zilberman-Schapira G, Mor U, Dori-Bachash M, Bashiardes S, Zur M, Regev-Lehavi D, Ben-Zeev Brik R, Federici S, Horn M, Cohen Y, Moor AE, Zeevi D, Korem T, Kotler E, Harmelin A, Itzkovitz S, Maharshak N, Shibolet O, Pevsner-Fischer M, Shapiro H, Sharon I, Halpern Z, Segal E, Elinav E. Post-Antibiotic Gut Mucosal Microbiome Reconstitution Is Impaired by Probiotics and Improved by Autologous FMT. Cell. 2018 Sep 6;174(6):1406-1423.e16. doi: 10.1016/j.cell.2018.08.047. PMID: 30193113.

Dutton H, Doyle MA, Buchan CA, Mohammad S, Adamo KB, Shorr R, Fergusson DA. Antibiotic exposure and risk of weight gain and obesity: protocol for a systematic review. Syst Rev. 2017 Aug 24;6(1):169. doi: 10.1186/s13643-017-0565-9. PMID: 28837004; PMCID: PMC5571496.

Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature. 2006;444:1027–1031. doi: 10.1038/nature05414.

Turnbaugh PJ, Hamady M, Yatsunenko T, Cantarel BL, Duncan A, Ley RE, Sogin ML, Jones WJ, Roe BA, Affourtit JP, Egholm M, Henrissat B, Heath AC, Knight R, Gordon JI. A core gut microbiome in obese and lean twins. Nature. 2009 Jan 22;457(7228):480-4. doi: 10.1038/nature07540. Epub 2008 Nov 30. PMID: 19043404; PMCID: PMC2677729.

Backhed F, Manchester JK, Semenkovich CF, Gordon JI. Mechanisms underlying the resistance to diet-induced obesity in germ-free mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007;104:979–984. doi: 10.1073/pnas.0605374104.

Zoghi, S, Sadeghpour Heravi, F, Nikniaz, Z, Shirmohamadi, M, Moaddab, SY, Ebrahimzadeh Leylabadlo, H. Gut microbiota and childhood malnutrition: Understanding the link and exploring therapeutic interventions. Eng Life Sci. 2023;e2300070. https://doi.org/10.1002/elsc.202300070

Imdad, Aamer MPH*; Pandit, Natasha G. MD†; Ehrlich, Julie M. MD†; Catania, Joseph MD†; Zaman, Muizz MD†; Smith, Abigail MSLIS‡; Tanner-Smith, Emily E. PhD§; Zackular, Joseph P. PhD∥; Bhutta, Zulfiqar A. PhD¶,#. Probiotic Supplementation for Promotion of Growth in Undernourished Children: A Systematic Review and Meta-Analysis. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition 77(6):p e84-e92, December 2023. | DOI: 10.1097/MPG.0000000000003953

María Remes-Troche J, Coss-Adame E, Ángel Valdovinos-Díaz M, et al. Lactobacillus acidophilus LB: a useful pharmabiotic for the treatment of digestive disorders. Therapeutic Advances in Gastroenterology. 2020;13. doi:10.1177/1756284820971201

Million M, Angelakis E, Paul M, Armougom F, Leibovici L, Raoult D. Comparative meta-analysis of the effect of Lactobacillus species on weight gain in humans and animals. Microb Pathog. 2012 Aug;53(2):100-8. doi: 10.1016/j.micpath.2012.05.007. Epub 2012 May 24. PMID: 22634320.

ANGELAKIS, Emmanouil; RAOULT, Didier. Gut microbiota modifications and weight gain in early life. Human Microbiome Journal, 2018, 7: 10-14.

Million, M., Thuny, F., Angelakis, E. et al. Lactobacillus reuteri and Escherichia coli in the human gut microbiota may predict weight gain associated with vancomycin treatment. Nutr & Diabetes 3, e87 (2013). https://doi.org/10.1038/nutd.2013.28

Drissi, F., Merhej, V., Angelakis, E. et al. Comparative genomics analysis of Lactobacillus species associated with weight gain or weight protection. Nutr & Diabetes 4, e109 (2014). https://doi.org/10.1038/nutd.2014.6

Wan Y, Yuan J, Li J, Li H, Yin K, Wang F, Li D. Overweight and underweight status are linked to specific gut microbiota and intestinal tricarboxylic acid cycle intermediates. Clin Nutr. 2020 Oct;39(10):3189-3198. doi: 10.1016/j.clnu.2020.02.014. Epub 2020 Feb 15. PMID: 32164980.

Herman Pontzer et al. ,Daily energy expenditure through the human life course.Science373,808-812(2021).DOI:10.1126/science.abe5017

Franczak, E., Maurer, A., Drummond, V.C. et al. Divergence in aerobic capacity and energy expenditure influence metabolic tissue mitochondrial protein synthesis rates in aged rats. GeroScience (2023). https://doi.org/10.1007/s11357-023-00985-1

Uyarı Bu web sitesinin içeriği bilgilendirme amaçlıdır ve kişisel tıbbi tavsiye verme amacı taşımaz. Sağlığınızla ilgili tüm sorularınız için sağlık uzmanına başvurmalısınız.

Hayat boyu beslenme : minell's projesi , hayatboyubeslenme