- Was ist die Mikrobiota und Mikroflora des Darms? Woraus besteht es?
- Welche Funktionen hat die Darmflora?
- Welche Beziehung besteht zwischen der Darmmikrobiota und Fettleibigkeit?
- Veränderung des Darmmikrobioms bei adipösen Menschen
Eine gesunde Darmbakterienflora und eine straffe Darmbarriere sind nicht nur ein Garant für Gesundheit, sondern auch für einen besseren Stoffwechsel. Wenn Sie ein Mensch sind, der trotz Bewegung und kalorienarmer Ernährung keine unnötigen Kilos verlieren kann, werfen Sie einen Blick auf Ihre Darmflora. Vielleicht liegt hier die Hauptursache für Probleme mit Übergewicht und Adipositas.
Die intestinale Mikrobiotabesteht aus über 10 Milliarden kommensalischen, symbiotischen und pathogenen Mikroorganismen, die im menschlichen Darm vorkommen.Darmmikroflorawiederum ist die Gesamtheit aller Gene dieser Mikroorganismen, die den menschlichen Körper bewohnen. Es stellt sich heraus, dass eine gestörte Mikrobiota mit Fettleibigkeit zusammenhängen kann.
Was ist die Mikrobiota und Mikroflora des Darms? Woraus besteht es?
Wenn Sie die Darmflora aufteilen möchten, können Sie darin die kommensale Mikroflora unterscheiden, die 30 % der gesamten Flora ausmacht und ihr Kern ist, sodass sie sich unser ganzes Leben lang nicht verändert. 70 % der Darmflora wiederum sind transiente Flora, die zusammen mit den Nahrungsinh altsstoffen den Körper durchläuft und später aus diesem ausgeschieden wird.
Unter Berücksichtigung des Einflusses von Mikroorganismen, die den menschlichen Verdauungstrakt bewohnen, auf seine Funktion kann die Darmflora unterteilt werden in:
- Absolut krankheitserregend, verursacht Störungen im Verdauungstrakt, hauptsächlich durch vermehrte Toxinproduktion. Zu dieser Art von Flora gehören beispielsweise Mikroorganismen wie: Salmonellen, Shigellen, Psudomonas
- Relativ pathogen, dessen negativer Einfluss bei Verdauungsstörungen zu spüren ist. Dazu gehören zum Beispiel Klebsiella, Proteus, Escherichia.
- Wohltuend, das die Entwicklung von Krankheitserregern blockiert und viele wichtige Funktionen des Verdauungssystems stimuliert, z. B. Lactobacillus, Bifidobacterium.
Wichtig ist, dass sowohl die absolut pathogene als auch die nützliche Flora nur 10 % der gesamten Mikroflora ausmachen. Die restlichen 90 % sind relativ pathogene Pflanzen, von denen das gute Funktionieren des Organismus abhängt und deren Stabilität am wichtigsten sein muss.
Was unsere Darmflora im Gleichgewicht hält, ist das richtige Verhältnis zwischen den IndividuenBakterien, sowohl nützliche als auch pathogene, und die Vielf alt der Flora.
Welche Funktionen hat die Darmflora?
Die Darmmikrobiota spielt eine Reihe wichtiger Rollen im Körper. Zunächst einmal:
- Hemmt die Vermehrung pathogener Bakterien und verhindert deren weiteres Wachstum
- Trägt zur Verdauung verschiedener Nährstoffe bei
- Unterstützt den Abbau von giftstoffen
- Es ist notwendig für die Produktion von SCFA (kurzkettige Fettsäuren), die die wichtigste Energiequelle für Kolonozyten (Darmzellen) darstellen.
- Verhindert die Entstehung von Allergien
- Unterstützt das Immunsystem
- Es wird mit der Produktion von Vitaminen wie Vitamin K, B12, B1, B6 oder Folsäure in Verbindung gebracht.
- Sorgt für den guten Zustand der menschlichen Haut und Nägel
- Wirkt sich positiv auf die Stimmung aus (bei Dysbiose neigen Menschen zu Depressionen, Niedergeschlagenheit)
Welche Beziehung besteht zwischen der Darmmikrobiota und Fettleibigkeit?
Die Wirkung der fettleibigen Darmmikrobiota wurde nach einer bahnbrechenden Studie an Mäusen von Turnbaugh et al. In dieser Studie wurde Mäusen ohne Bakterienflora (weil sie unter völlig sterilen Bedingungen gezüchtet wurden) mit der Mikroflora von Fettleibigen transplantiert Mäuse. Die sterilen Mäuse waren zu Beginn der Studie mager.
Doch nur 2 Wochen nach der Flora-Transplantation nahm ihre Fettmasse bei gleicher Ernährung um bis zu 60 % zu. Das brachte die Forscher zum Nachdenken, denn es bedeutete, dass nicht nur die Menge der Nahrung selbst wichtig war, sondern auch, wie die Bakterien sie verwerteten.
Es wurde dann entdeckt, dass einige Gene, die für Enzyme kodieren, Bakterien dazu veranlassten, unverdauliche Polysaccharide abzubauen, wodurch der erh altene Kalorienpool erhöht wurde. Dadurch erhöhte sich der tägliche Energiepool z.B. um zusätzliche 200 kcal.
Ein weiterer Grund für den unterschiedlichen Stoffwechsel bei übergewichtigen im Vergleich zu schlanken Menschen ist der unterschiedliche Anteil der im Darm lebenden Bakterienarten. Es gibt 9 Bakterienarten im unteren Verdauungstrakt, von denen 98 % zu 4 Haupttypen gehören:
- Firmicutes (64%)
- Bacteroidetes (23%)
- Proteobakterien (8%)
- Aktinobakterien (3%)
Wie festgestellt wurde, kann ein Ungleichgewicht zwischen den zahlreichsten von ihnen, d. h. Firmicutes und Bacteroidetes, zu einem erhöhten Risiko einer Gewichtszunahme führen. Dies wird durch die Ergebnisse der Studie von Ley et al. bestätigt, in der die Stuhlzusammensetzung von 12 adipösen Personen analysiert wurde, die den Vorteil von Firmicutes gegenüber Bacteroidetes im Vergleich zur Kontrollgruppe (schlanke Personen) zeigt.
Nach einer Diät bei übergewichtigen Menschen(Eine Gruppe erhielt eine Kohlenhydratreduktionsdiät, die andere Gruppe eine Fettreduktionsdiät), es stellte sich heraus, dass mit abnehmendem Gewicht die Bacteroidetes zunahmen. Zu Beginn der Studie machten sie nur 3 % aller Darmbakterien aus, am Ende - 15 %.
Die Schlussfolgerungen dieser Studie sind, dass Firmicutes wahrscheinlich mehr Energie aus der Nahrung fördern und dass eine Ernährungsumstellung zum Wachstum dieser Bakterien führen kann, was die Gewichtsabnahme fördert.
Die Aufgabe des Mikrobioms besteht darin, Ballaststoffe in kurzkettige Fettsäuren (SCFA) zu zerlegen, und das ist ein sehr positives Phänomen. Es wurde jedoch festgestellt, dass übergewichtige Menschen mehr dieser Säuren produzieren als schlanke Menschen. Dies führt nicht nur zu der oben erwähnten größeren Energiebereitstellung, sondern auch zu einer Anregung der Lipogenese in der Leber. An die Leber abgegebene SCFA sind an der Synthese von Triacylglycerolen beteiligt, die wiederum in Fettgewebezellen gespeichert werden.
Diese Anhäufung von Fettgewebe wird durch einen zusätzlichen Mechanismus erleichtert, der mit dem Darmmikrobiom fettleibiger Menschen zusammenhängt, nämlich die Hemmung der Expression von FIAF (Fasten-induzierter Adipozytenfaktor) – ein Gewebefaktor, der durch Hungern induziert wird
Eine Verringerung dieses Ausdrucks erhöht die Aktivität der Lipoproteinlipase und fördert somit die Fettansammlung.
Fettgewebe bei übergewichtigen Menschen, insbesondere viszerales Gewebe, verursacht Entzündungen.
Dies führt zur Produktion zahlreicher entzündungsfördernder Zytokine, Interleukin 1, Interleukin 6 oder TNF. Am gefährlichsten, da es das Risiko von Gewichtszunahme und Stoffwechselstörungen erhöht, ist TNF, das die Struktur von Insulin- und Leptinrezeptoren verändert. Insulin ist das Hormon, das den Blutzucker reguliert, und Leptin ist das Sättigungshormon.
Damit sie funktionieren, müssen sie an den entsprechenden Rezeptor binden und perfekt zueinander passen, wie ein Schlüssel zu einem Schloss. Jede kleine Änderung, die in der Struktur eines Hormons oder Rezeptors stattfinden würde, würde dazu führen, dass sie sich nicht verbinden. Und genau das passiert, wenn TNF zu wirken beginnt.
Es bewirkt, dass die Hormone Insulin und Leptin nicht aktiv werden können, weil sie nicht an den Rezeptor binden, dessen Struktur verändert wurde. Dies führt zu einem Ungleichgewicht im Insulinstoffwechsel, sowie zu einem Mangel an Sättigung und damit zu einer erhöhten Nahrungsaufnahme.
Veränderung des Darmmikrobioms bei adipösen Menschen
Obwohl die Zusammensetzung der Darmflora so individuell wie ein Fingerabdruck ist und uns für bestimmte Krankheiten wie Fettleibigkeit prädisponieren kann, können wir dasÄnderung. Dies ist vor allem durch eine gezielte probiotische Therapie, die Gabe von Präbiotika, antibakteriellen Medikamenten oder durch eine Ernährungsumstellung möglich.
Probiotika
Probiotika sind lebende Bakterienkulturen, die sich positiv auf die menschliche Gesundheit auswirken. Ihre Einnahme kann in einigen Fällen die Darmmikrobiota verändern und somit Störungen reduzieren, die durch eine falsche Ernährung oder Lebensweise verursacht werden. Um einen messbaren Nutzen zu bringen, müssen sie jedoch sorgfältig nach dem Problem, den Begleiterkrankungen der Fettleibigkeit oder auch dem Geschlecht ausgewählt werden.
Wie die Forschung von Lee et al. gezeigt hat, reduziert die Verabreichung eines Probiotikums mit dem Lactobacillus rhamnosus PL60-Stamm an Mäuse, die weiterhin eine fettreiche Diät einh alten, ihre Fettzellen nach 8 Wochen.
Da Fettzellen beim erwachsenen Menschen jedoch nur ihre Größe verändern, aber nicht reduziert werden können, funktioniert dieser Mechanismus nicht. Dennoch zeigt es große Möglichkeiten, die Bakterienflora mit einem Probiotikum zu verändern und lässt hoffen, mit Hilfe einer gezielten probiotischen Therapie gerade durch Veränderung des Mikrobioms Übergewicht vorzubeugen.
Eine weitere Studie, die zeigt, dass durch Veränderung der mikrobiellen Flora eine Veränderung des Stoffwechsels beim Menschen möglich ist, entspricht den Anforderungen der evidenzbasierten Medizin, in der 87 Patienten mit viszeraler Adipositas und einem BMI von 24,2- 37 nahmen teil, 0 kg / m2
12 Wochen lang erhielten sie den Stamm Lactobacillus gasseri SBT2055 (10 hoch 10 KBE / Tag) und nach dieser Zeit nahmen sowohl ihr Körpergewicht als auch ihr BMI, die Menge an viszeralem Fettgewebe und die Menge an Fettgewebe ab unter der Haut abgenommen, und der Hüft- und Taillenumfang nahm ab.
Dies zeigt, dass die Verwendung von Probiotika eine positive Wirkung auf die Verringerung von Stoffwechselstörungen und die Regulierung des Körpergewichts haben kann.
Probiotika reduzieren nicht immer das Gesamtkörpergewicht. Manchmal kommt es nur zu einer Abnahme des BMI selbst, was bei deutlichem Übergewicht ohnehin von großer Bedeutung ist, weil es sichtbare, positive gesundheitliche Effekte mit sich bringt. Das passiert, wenn es mit Lactobacillus gasseri BNR17 ergänzt wird.
Erstens senkt es den BMI-Index und den Hüftumfang, hat aber einen viel geringeren Einfluss auf die allgemeine Reduzierung des Körpergewichts oder die Reduzierung des Fettgewebes. Dies wird durch die Ergebnisse von Studien bestätigt, die an 57 Freiwilligen durchgeführt wurden, aufgeteilt in die Gruppe, die das Probiotikum konsumierte, und die Placebo-Gruppe.
Einige Probiotika wirken bei Männern anders als bei Frauen. In Studien mit Personen beiderlei Geschlechts, die der Belastung ausgesetzt warenLactobacillus rhamnosus CGMCC1.3724, die Frauen hatten bessere Ergebnisse in Bezug auf die Gewichtsabnahme und die anschließende Aufrechterh altung der Wirkung.
Bei der Anwendung von Probiotika bei fettleibigen Menschen müssen Sie nicht nur den allgemeinen Gewichtsverlust berücksichtigen, sondern auch die Verringerung des Fettgewebes selbst, das bekanntermaßen Entzündungen hervorruft und die Ursache für Darmdysbiose ist . Daher sollten übergewichtige Patienten, die ihren Darm in einen Zustand der Eubiose (Gleichgewicht) bringen wollen, die die ständige Entzündung im Körper reduzieren wollen, an den Ergebnissen von Studien zum Stamm Bifidobacterium breve B-3 interessiert sein.
Personen mit einem BMI zwischen 24 und 30 nahmen an dieser Studie teil. Sie wurden in die Probiotika-Gruppe und die Placebo-Gruppe eingeteilt. Nach 12 Wochen wurden die Ergebnisse der Supplementierung überprüft und es stellte sich heraus: In der Gruppe, die den oben genannten Bakterienstamm erhielt, war eine stärkere Abnahme der Fettmasse im Vergleich zur Kontrollgruppe zu verzeichnen.
Beim Gesamtgewichtsverlust gab es wiederum keine signifikanten Unterschiede.
Präbiotika
Präbiotika sind ein Nährboden für Darmbakterien, dank derer sie wachsen und positive Aktivitäten zeigen können, z.B. die Menge an produzierten kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) erhöhen, die die Zusammensetzung des Darmepithels verbessern.
Darüber hinaus sind Präbiotika an der Regulierung des Fett- und Zuckerstoffwechsels des Körpers beteiligt und sensibilisieren das Gewebe für Insulin.
Sie erhöhen auch die Produktion von Schleim, der den Darm schützt, nämlich Mucine, und unterstützen den Abtransport von Toxinen, die zum Beispiel von den Bakterien selbst erzeugt werden. Ihre Anwesenheit in der Ernährung übergewichtiger Menschen ist daher notwendig, um das Darmmikrobiom richtig zu verändern.
Die bisher durchgeführten Studien zur Wirkung von Präbiotika auf das Mikrobiom adipöser Menschen zeigen, dass sie sich vor allem positiv auf den Kohlenhydratstoffwechsel auswirken.
Darüber hinaus zeigt eine einzelne Crossover-Studie von Garcia et al (Teilnehmer, die abwechselnd mit einem Präbiotikum und einem Placebo behandelt wurden), dass ein Präbiotikum wie Arabinoxylan (der Ballaststoff, der in der Schale von Getreidekörnern vorkommt) beide reduziert Nüchtern- und Nüchtern-Blutzuckerspiegel und nach einer Mahlzeit und senkt den postprandialen Ghrelin-Index (Hungerhormon) sowie die Konzentration von Triglyceriden im Blut nach 6-wöchiger Anwendung.
Diät
Da die Zusammensetzung der Darmflora auch durch die eingenommene Nahrung beeinflusst wird, ist davon auszugehen, dass deren Veränderung zu einer Zunahme der Bakterien führt, die der Gewichtsreduktion förderlich sind
Einige Studien zeigen, dass die Umstellung von einer fettreichen auf eine fettarme Ernährung mit einer Zunahme derBacteroidetes, die den Gewichtsverlust fördern. Daher würde das Ersetzen der fettreichen Ernährung, die von übergewichtigen Menschen bevorzugt wird, durch ein Menü mit weniger Fett helfen, das Körpergewicht zu reduzieren.
Eine ähnlich vorteilhafte Modifikation würde vorgenommen, indem die typische ungesunde, proteinreiche, ballaststoffarme westliche Ernährung durch eine fettarme Ernährung ersetzt würde, die von essentiellen Fettsäuren dominiert wird, mit moderaten Mengen an Protein und reich an Ballaststoffen
Ersteres ist eine der Ursachen für intestinale Dysbiose, die zu Entzündungen und der Sekretion von TNF führt, das die Aktivität von Leptin und Insulin hemmt. Dies wiederum fördert Stoffwechselstörungen, eine erhöhte Nahrungszufuhr und die Ablagerung von Fettgewebe.
Die zweite dieser Diäten hingegen unterstützt die Aufrechterh altung der Eubiose (Gleichgewicht) im Darm, was wiederum das Entzündungsrisiko verringern kann und sich positiv auf das Körpergewicht auswirkt