5 cest, kterými mikrobiom ovlivňuje hmotnost

V prvním díle našeho miniseriálu (https://www.epivyziva.cz/zahady-strevniho-mikrobiomu-ovlivnuji-bakterie-inteligenci/) jsme vysvětlovali, jak mohou obyvatelé střev přímo ovlivňovat dění v tak vzdáleném orgánu, jako je mozek. Podobné napojení ale existuje i na další orgány, například játra. A právě těmito cestami mohou střevní bakterie ovlivňovat metabolismus svého hostitele, jeho spotřebu a výdej energie či pocitu sytosti.

1. Funkce mitochondrií

V minulém dílu jsme rovněž zmiňovali vliv střevního mikrobiomu na funkci mitochondrií. Jde o organely, kterým se často říká „buněčné elektrárny“, protože v nich dochází k přeměně živin na energii. Mitochondrie se vyskytují ve všech buňkách těla, a pokud nefungují, jak mají, tak energie nevzniká dost. To se projeví jak sníženou fyzickou i duševní výkonností, tak i snížením celkového energetického výdeje. Větší podíl přijatých živin se tak přeměňuje na tukové zásoby.

2. Metabolismus tuků

Střevní mikrobiom hraje také zásadní roli v metabolismu tuků – mění totiž například tzv. signalizaci žlučových kyselin, které tuky přijaté potravou rozkládají.

3. Produkce butyrátu

Zapomenout nesmíme ani na produkty některých střevních bakterií – mastné kyseliny s krátkým řetězcem. Zejména jde o butyrát, acetát a propionát. Ty totiž příznivě ovlivňují inzulinovou rezistenci, posilují střevní bariéru, čímž snižují míru zánětlivých procesů, mají pozitivní vliv na metabolismus tuků, a navíc stimulují tvorbu peptidu PYY, který hraje důležitou roli v navození pocitu sytosti. Nedostatečná produkce této látky tak zvyšuje tendenci k přejídání. Butyrát navíc zlepšuje funkci mitochondrií, které jsou pak schopny produkovat více energie.

4. Zvýšení zánětu

Střevní dysbióza neboli narušená rovnováha v oblasti střevního mikrobiomu rovněž zvyšuje produkci látek, které v těle podporují zánětlivé procesy – jde zejména o cytokiny, faktor TNF a C-reaktivní protein. A v neposlední řadě způsobuje i změny v produkci hormonů, které ovlivňují chuť k jídlu – zejména jde o ghrelin, cholecystokinin a somatostatin.

5. Ovlivnění epigenetických procesů

Řada výzkumů potvrdila, že obézní lidé mají v těle odlišné epigenetické vzorce než ti štíhlí. Jde o výsledek biochemických reakcí, které ovlivňují aktivitu jednotlivých genů v DNA a některé z nich mohou zcela vypnout, či naopak zapnout – roli zde hraje zejména tzv. metylace genů. Tyto změny se následně spolupodílejí na vzniku civilizačních onemocnění, které s obezitou souvisejí, a navíc podporují další přibývání na váze.

Kdo obývá vaše střeva?

Výzkumy ukazují, že složení střevního mikrobiomu obézních a štíhlých osob se liší poměrně zásadně. Ti obézní mají uvnitř střev zaprvé výrazně horší druhovou diverzitu, tj. počet druhů mikroorganismů je u nich nižší, a za druhé mají i odlišné poměry některých klíčových druhů –například jde o výrazně nižší počet bakterií rodu Bacterioides a také jejich nižší poměr k rodu Firmicutes. Pokud se navíc těmto lidem podaří zhubnout, počet Bacterioides výrazně naroste.

Pozitivní vliv na tělesnou hmotnost mají také bakterie Akkermancia, zejména A. muciniphila. Ty totiž příznivě ovlivňují metabolismus glukózy, propustnost střevní sliznice i imunitu.

Pro úplnost je ale třeba říci, že v tomto směru hodně záleží na tom, co dostaneme do vínku už při narození a následně v prvních letech života. Zásadní roli tu například hraje kondice střevního mikrobiomu matky. Děti, které se narodily matkám s převahou bakterií Firmicutes, mají například odlišné vzorce metylace genů, což u nich způsobuje v dalším životě nejen zvýšené riziko obezity, ale i srdečně cévních chorob a zánětlivých onemocnění.

Změna stravy je základ

Při hubnutí je změna jídelníčku klíčová, nejde však pouze o dosažení energetického deficitu. Podstatné je i to, z čeho přijaté kalorie pocházejí, a jak tyto potraviny ovlivňují životaschopnost jednotlivých obyvatel našich střev.

Střevnímu mikrobiomu obecně škodí to, čemu říkáme „západní strava“, tj. zejména vysoký příjem tuků a sacharidů s vysokým glykemickým indexem – ta totiž prospívá bakteriím rodu Firmincutes, které, jak už jsme uvedli, štíhlé linii vůbec nesvědčí.

Naopak velmi prospěšné je, pokud do svého jídelníčku zařadíme více vlákniny a celozrnných produktů. Tím podpoříme životaschopnost bakterií rodu Bacterioides a hubnutí se výrazně usnadní. Konzumace vlákniny má rovněž za následek zvýšení produkce butyrátu. Přidání ovoce, zeleniny, luštěnin a celozrnných obilovin do jídelníčku se přitom v rámci výzkumů vždy projevilo sníženou tendencí k přibírání na váze, a to bez ohledu na energetický příjem dotyčného.

Významnou roli pak hrají tzv. oligosacharidy, které patří mezi tzv. rozpustnou vlákninu. Jde zejména o inulin, fruktoligosacharidy (FOS) a galaktooligosacharidy (GOS). Jejich konzumace vede ve střevech k množení bakterií produkujících butyrát a také mění produkci látek ovlivňujících chuť k jídlu – například inulin zvyšuje až o 87 % hustotu buněk produkujících peptid PYY, který snižuje chuť k jídlu.

Další důležitou složkou stravy jsou bílkoviny. Aminokyseliny, z nichž jsou tvořeny, totiž slouží nejen jako základní stavební kameny tkání, enzymů apod., ale i jako zdroj dusíku. A právě dusík je nezbytný pro růst střevních bakterií.

Pohyb ano, antibiotika ne

Pohyb je důležitou složkou režim redukce hmotnosti nejen pro svou schopnost zvyšovat celkový energetický výdej, ale právě i díky svému pozitivnímu vlivu na střevní mikrobiom. Zvláště u mladších osob přitom stačí zařadit i poměrně malé množství aerobních aktivit, aby došlo ke zvýšení druhové rozmanitosti střevních mikroorganismů a zlepšení poměru Bacteroides/Firmicutes. U obézních dospělých pak bylo v rámci k dosažení dostatečné míry změn třeba kromě zátěže mírné intenzity zařadit i aktivity intenzity střední až vysoké. Pří tomto mixu pak došlo nejen ke zlepšení poměru Bacteroides/Firmicutes, ale i k významnému nárůstu podílu bakterií produkujících butyrát.

Negativní vliv na tělesnou hmotnost naopak může mít užívání antibiotik, zvláště pak v dětství. Jedna ze studií například ukázala, že děti, které užívají antibiotika ve věku do 2 let, jsou v dospělém věku více ohroženy obezitou.

Užitečné doplňky stravy

Probiotika – jejich užívání působí preventivně proti nárůstu tělesné hmotnosti a pomáhá snížit obsah tuku v těle. A platí to i pro tzv. viscerální neboli vnitřní tuk, jehož hromadění zvyšuje riziko některých vážných onemocnění. V rámci výzkumů dosahovali dobrovolníci, kteří kromě úpravy stravy užívali také probiotika, vyššího úbytku hmotnosti než kontrolní skupiny se stejným jídelníčkem. V tomto směru fungují jak probiotika obsahující bakterie Lactobacillus, tak i ty s bifidobakteriemi. Oba druhy těchto bakterií totiž mají pozitivní vliv i na další obyvatele střev – po jejich konzumaci například stoupá výskyt bakterií produkujících butyrát. Podávání probiotik těhotným ženám navíc způsobilo změnu úrovně metylace některých genů, a to jak u těchto žen, tak i u jejich dětí.

Butyrát – mastnou kyselinu s krátkým řetězcem, která je produkována některými střevními bakteriemi, lze užívat také jako doplněk stravy. To prokazatelně vede ke zmírnění inzulinové rezistence, snížení chuti k jídlu a zlepšení funkce mitochondrií (a tím i ke zvýšení energetického výdeje). Doplňování butyrátu dokonce zmírňuje přibývání na váze u lidí konzumujících vysokokalorickou stravu.

Zázvor – kořen zázvorníku lékařského rovněž ovlivňuje kondici střevního mikrobiomu, což se projeví zejména zlepšením tolerance glukózy. Konzumace zázvoru tak snižuje riziko přibývání na váze, a to i v případě stravy s vysokým podílem tuků.

Astaxantin – barvivo z rodiny karotenoidů, které se vyskytuje například v mase lososa či krevet (při výrobě doplňků stavy se ale obvykle získává z mořských řas) je další látkou, která prospívá bakteriím Bacteroides a Akkermansia, a naopak pomáhá snížit podíl Firmicutes. Díky tomu zlepšuje metabolismus tuků a glukózy a omezuje přibývání na váze, a to i v případě jídelníčku s vysokým podílem tuků.

Kvercetin a resveratrol – tyto dva rostlinné polyfenoly pozitivně ovlivňují střevní mikrobiom i inzulinovou rezistenci, omezují přibývání na váze a podporují hubnutí. V tomto směru fungují jak samostatně, tak i ve vzájemné kombinaci (ta je přitom výhodná i proto, že kvercetin výrazně zlepšuje vstřebávání resveratrolu).

Kurkumin – barvivo z kořene kurkumy příznivě ovlivňuje rovnováhu střevního mikrobiomu, bariérovou funkci střeva i míru zánětlivých procesů, a navíc pozitivně působí i na funkci jater a slinivky. Díky tomu je dalším vhodný prostředkem i pro podporu hubnutí. Kurkumin je vhodné pro podporu vstřebatelnosti kombinovat s piperinem (látka z černého pepře), jeho účinnost ale podporuje i kombinace s resveratrolem nebo kvercetinem.

Medicinnální houby – tyto organismy jsou obecně bohaté na oligosacharidy, které fungují jako prebiotikum. Působí protizánětlivě, snižují inzulinovou rezistenci a pomáhají hubnout. Pozitivní vliv na mikrobiom v souvislosti s hubnutím byl prokázán například u hub Hirsutella chinensis (Cordyceps) a Antrodia cinnamomea (outkovka kafrová), lze ho však předpokládat i u dalších druhů.

Lykopen – látka obsažená zejména v rajčatech způsobuje ve střevním mikrobiomu změny, které následně pozitivně ovlivňují funkci jater a kosterních svalů u obézních osob.

EGCG – epigallokatechin gallát hojně obsažený například ve zeleném čaji patří mezi oblíbené „spalovače tuků“. Jeden z důvodů jeho pozitivního vlivu na hubnutí je přitom i podpora funkce střevního mikrobiomu.