Gdzie rodzi się apetyt: rola metabolitów mikrobiologicznych w kontroli odżywiania

W przeglądzie opublikowanym w czasopiśmie Trends in Endocrinology & Metabolism czołowi mikrobiolodzy i endokrynolodzy badają nowy paradygmat: nie tylko hormony gospodarza, ale także metabolity bakterii jelitowych — krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), pochodne tryptofanu, wtórne kwasy żółciowe i inne substancje — kształtują apetyt i regulują równowagę energetyczną.

Główne idee recenzji

1. Metabolity mikrobiologiczne jako sygnały głodu i sytości

   • SCFA (octan, propionian, maślan) aktywują receptory FFAR2/3 na komórkach enteroendokrynnych jelit → uwalnianie PYY i GLP-1 → hamowanie apetytu i opóźnione opróżnianie żołądka.

   • Indole i kwas indolilooctowy z tryptofanu indukują uwalnianie serotoniny w komórkach enterochromafinowych, co pośrednio wpływa na ośrodki sytości w mózgu.

2. Podróż metabolitów do mózgu

   • Część produktów mikrobiologicznych przedostaje się do krwiobiegu, przekracza barierę krew–mózg i działa na neurony podwzgórza (komórki NPY/AgRP i POMC), zmieniając odczuwanie głodu.

   • Wtórne kwasy żółciowe wpływają na metabolizm energetyczny poprzez modulację TGR5 i FXR w wątrobie i mózgu.

3. Wpływ diety na mikrobiom i zachowanie

   • Dieta bogata w błonnik stymuluje produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) i zwiększa wrażliwość na sygnały sytości.

   • Dieta bogata w tłuszcze i uboga w węglowodany zaburza równowagę mikrobiomu, ograniczając produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) i zwiększając ryzyko przejadania się.

4. Perspektywy kliniczne

   • Probiotyki i prebiotyki: ukierunkowane spożycie szczepów Bifidobacterium, Akkermansia i specyficznych włókien w celu korygowania sygnałów metabolicznych.

   • Metabolity bakteryjne jako leki: opracowanie wdychanego lub wstrzykiwanego maślanu i propionianu w celu kontroli apetytu u pacjentów z otyłością i zespołem metabolicznym.

„Nasza analiza pokazuje, że mikrobiom to nie tylko „domowa” flora, ale aktywny narząd endokrynny, który kontroluje nasze odżywianie poprzez produkty pochodzenia roślinnego” – komentuje dr Li Jing z Uniwersytetu Kolorado.

Dlaczego to jest ważne?

• Nowym celem w walce z otyłością i zaburzeniami odżywiania nie jest bezpośrednio mózg, lecz jego „przekaźniki” z jelit.
• Personalizacja terapii: analiza profilu metabolitów mikrobiomu pozwoli na indywidualne dostosowanie diety i probiotyków.
• Zapobieganie chorobom: Normalizacja sygnałów mikrobiologicznych może pomóc zmniejszyć ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 2 i powikłań sercowo-naczyniowych.

Autorzy wskazują na kilka kluczowych punktów:

1. Mikrobiom jako narząd endokrynny
   „Metabolity mikrobiologiczne to nie tylko „odpady” fermentacyjne, ale pełnoprawne cząsteczki sygnałowe, które wpływają na komórki enterendokrynne i neurony podwzgórza” – podkreśla dr Li Jing, pierwszy autor przeglądu.

2. Precyzyjne ukierunkowanie metabolitów
   „Nie mówimy tu o kompleksowej korekcie mikrobiomu, lecz raczej o ukierunkowanych interwencjach: wprowadzaniu konkretnych probiotyków lub prebiotyków, które stymulują produkcję dokładnie tych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, których potrzebujemy” – zauważa współautorka, profesor Sarah Morgan.

3. Personalizacja terapii
   „Każdy człowiek ma swój własny mikrobiologiczny odcisk palca, dlatego skuteczna kontrola apetytu wymaga najpierw analizy mikrobiomu i metabolitów, a następnie dostosowania diety i suplementów” – zaleca dr Juan Park.

4. Nowe badania kliniczne
   „Już planowane są badania randomizowane, w których maślan i propionian będą przepisywane w przypadku otyłości i stanu przedcukrzycowego, a punkty końcowe będą oceniane nie tylko na podstawie masy ciała, ale także zmian w profilu mikrobiomu i poziomu hormonów apetytu” – mówi dr Emily Chen.

Niniejszy przegląd otwiera perspektywę strategii mediowanych przez mikroorganizmy, które mają na celu regulację apetytu i homeostazy energetycznej, oferując nowe możliwości leczenia i zapobiegania chorobom związanym z odżywianiem.