Mikrobene i tarmen din kan gjøre deg fat

I 2008 Rob Knight ble syk mens du ferierer i Peru. Camping langs Inca Trail, fant han seg med den vanlige reise symptomer, scrambling for latrine i midten av natten. Han tok antibiotika i fem dager og fikk bedre, men da tilbakefall. En andre fem-dagers kurs av narkotika til slutt slått ut infeksjonen.

Etter at han kom hjem, Knight gjenopptok sin normale kosthold og mosjon aktiviteter, og plutselig begynte å slippe pounds at han hadde prøvd å kaste i årevis. Han er overbevist om antibiotika endret sammensetningen av mikrobene i sin gut på en måte som til slutt fikk ham til å gå ned i vekt -. Minst 70 pounds

"Trening og kosthold, som ikke hadde jobbet før, begynte å jobbe ", sier Knight, en professor i kjemi og biokjemi ved Universitetet i Colorado i Boulder som studerer mikroorganismer som lever i kroppen, kjent som den menneskelige mikrobiomer. "Jeg tror at å konfigurere min gut mikrobiell samfunnet gjorde det mulig."

Hans erfaring understreker en økende mengde bevis som tyder på at naturlig forekommende bakterier og andre mikrober i kroppen, og muligens enda virus kan påvirke vekten på måter at forskere er bare begynnelsen for å forstå. Tallrike studier er i gang ser på rollen tarm organismer i fedme, med fokus på hvordan de hente energi fra maten og hvordan dette påvirker vektøkning eller tap.

Til slutt, forskere sier, innsikter fått fra forskningen kunne identifisere personer som er disponert for fedme og muligens hjelpe klinikere lage målrettede vekt-tap behandlinger for dem. Den spesifikke sammensetningen av mikrober i tarmen også kan bidra til å forutsi de beste kandidatene for vekt-tap kirurgi, som ikke fungerer for alle.

"Tatt sammen, kan vi på et tidspunkt kunne påvirke vekttap hos mennesker ved å påvirke mikrobiomer ", sier Knight.

Fedme i USA har økt dramatisk i løpet av de siste 20 årene. Mer enn en tredjedel av amerikanske voksne og ca 17 prosent av barn og unge - trippel hastighet på en generasjon siden - er overvektige, ifølge amerikanske Centers for Disease Control and Prevention. USA kirurgen generelle estimater at så mange som 300.000 amerikanernes dødsfall hvert år kan knyttes til fedme.

Til tross for populariteten til kjepphest dietter, de fleste eksperter mener det er ingen rask løsning for å miste vekt. De ser regulering av kroppsvekt som en komplisert prosess som sannsynligvis vil innebære kosthold og mosjon, genetikk, og sannsynligvis, ulike gastrointestinale mikrober.

Studier på mus har vist at tarm mikrober kan bidra til vektøkning. Et nytt eksperiment publisert i høst, for eksempel, tok tarmbakterier fra humane tvillinger - der en var mager og den andre overvektige - og overført dem inn i magre mus. Dyrene med bakterier fra fett tvillingene vokste fett; de som fikk bakterier fra lean tvillinger bodde mager.

Forskere mistenker at bakterier kan oppføre seg på samme måte blant mennesker, siden mikrober bidra til å trekke ut kalorier fra mat og lagre som potensiell energi i fettvev.

fedme-bakterier lenker

Forskere spekulerer i at folk er mer sannsynlig å få vekt når tarmbakterier er mer effektiv ved å bryte ned maten, slik at kroppen til å absorbere mer kalorier. De teoretisere at mindre effektive bakterier tillate mat å passere raskere gjennom tarmen.

"Hvis du ønsker å bo mager, vil du ønsker bakterier som ikke er veldig effektiv," sier Claire Fraser, professor i medisin og mikrobiologi og immunologi ved University of Maryland School of Medicine. "Hvis vi alle spiser en skål med frokostblanding og dine bakterier er bedre enn min å bryte det ned, får du 95 kalorier, mens jeg får bare 70, og resten vil passere gjennom. Du er den som kommer å få vekt. "

maten en spiser bidrar til sammensetningen av bakteriesamfunnet i tarmen. For eksempel, Fraser sier, "high-fett, lav-fiber dietter har blitt assosiert med forskjellige bakterier i tarmen enn lav-fett, høy-fiber dietter", som kan spille en rolle i som utvikler fedme. "Det kan være en ond sirkel, men en vi kan avbryte ved å endre våre matvaner."

Nyere studier av Stanley Hazen fra Cleveland Clinic, for eksempel, har funnet ut at tarmbakterier "burp" ut et kjemikalie som kalles TMAO (for trimetylamin N-oksid) etter at folk spiser rødt kjøtt eller egg. TMAO øker risikoen for hjerteinfarkt og hjerneslag, noe som kan bidra til å forklare hvorfor spise disse matvarene øker faren for hjertesykdom mer enn å følge en vegansk eller vegetarisk kosthold.

I en annen studie, Fraser, Knight og kolleger studert medlemmer av den gamle orden Amish i Lancaster, Pa., for å se hva deres gut mikrober kan avsløre om fedme i dette samfunnet. The Amish var ideell forsøkspersonene, som er en genetisk homogen samfunn med felles livsstil, inkludert en diett som har "mye kjøtt, poteter og saus, svært høy fett og høyt karbohydrat", sier Fraser.

Forskerne analysert data fra 310 personer og identifisert 26 arter av tarmbakterier som ble funnet på ulike konsentrasjoner i overvektige personer som hadde - eller ikke har - metabolsk syndrom. Metabolsk syndrom er en klynge av forhold som inkluderer høyt blodtrykk, høyt blodsukkernivå, unormal kolesterol, overflødig kroppsfett rundt midjen og forhøyet serum markører assosiert med betennelse. Syndromet har vist seg å øke risikoen for hjertesykdom, slag og diabetes.

En av kjennetegnene ved metabolsk syndrom er kronisk lavgradig betennelse i kroppen, og "noen av bakteriearter som ble funnet til sterkt reduserte nivåer hos personer med metabolsk syndrom har vist seg å ha anti-inflammatorisk egenskaper ", sier Fraser.

Knight påpeker imidlertid at forskjellen i bakteriesamfunn kan være et resultat av betennelse i stedet årsaken til det, et spørsmål flere studier må undersøke.

mikrober og vekt-tap kirurgi

Forskere også prøver å forstå innflytelsen av gut mikrober i utfallet av vekttap kirurgi, med mål om å identifisere de beste kandidatene for prosedyren. I 2010, om lag 150 000 personer gjennomgikk vekt-tap kirurgi i USA, ifølge American Society for Metabolske og bariatric kirurgi.

Bruce Rittmann, direktør for Swette Senter for Environmental bioteknologi i Biodesign Institute ved Arizona State University, var en del av en gruppe forskere som spesifikt sett på mikrober i mage bypass kirurgi pasienter for en studie av 2009.

Han og teamleder Rosa Krajmalnik-Brown, førsteamanuensis i Swette Center, analysert avføringsprøver fra ni personer i tre grupper:. tre personer med normal vekt, tre som var sykelig overvektige og tre som hadde gjennomgått gastric bypass

"resultatene var svært slående," sier Rittmann. "Selv om vi ikke har et stort antall fag, gruppene var helt forskjellig fra hverandre."

Sammensetningen av mikrober i de tre gastrisk bypass pasienter skilte seg vesentlig og i potensielt viktige måter fra overvektige og normalvektige individer, noe som tyder på at de ekstreme anatomiske forandringer som følge av kirurgi tilsynelatende hadde betydelig effekt på mikroorganismer som lever i tarmen.

det var to typer organismer som er spesifikke for overvektige gruppen. Mikrobielle populasjoner hentet fra overvektige personer var høy i hydrogenproduserende bakterier, kjent som Prevotellaceae og hydrogenkrevende metanogener, som ikke er bakterier, men en annen encellet organisme, Archaea.

Resultatene antyder et samarbeids sameksistens i vektige personer mellom hydrogen produsenter og hydrogen forbrukere, en gjensidig forsterkende forhold kjent som syntrophy som bidrar til fedme.

forskerne teoretisere at metanogener, ved å fjerne hydrogen, raskere nedbryting av mat, øker produksjon av fettsyrer, og som fører til dannelsen av fett, noe som over tid, resulterer i fedme.

Rittmann og hans kolleger har en annen studie i gang, denne gang å undersøke personer før og etter vekttap kirurgi og sammenligne typer vekttap prosedyrer, prøver å finne ut hvilke mikrobielle endringer skjer og hva de kan bety.

"administrere mikrobielle samfunn i våre tarmen er ett av verktøyene for å hjelpe oss med å behandle fedme og andre sykdommer," han sier. "Det er tenkelig at en dag vi kunne kvitte seg med feil mikroorganismer og sette de rette i. Det er til syvende og sist hva vi ønsker å gjøre."

Knight, men advarer om at folk ikke bør anta at en antibiotikakur kan gjøre dem tynne, som han tror det gjorde i hans tilfelle. Faktisk, sier han, det er bare mulig at det motsatte kan skje.

"Det er vanskelig å generalisere en persons erfaring til den generelle befolkningen, særlig fordi ulike mennesker varierer så mye i sitt svar til narkotika, kosthold og mosjon ," han sier. "Vi er en lang vei fra å slå den inn i en stor undersøkelse. Alt vi har i øyeblikket er en spennende anekdote, basert på en utvalgsstørrelse på en."

Vil du vite hvilke mikrober lever inni magen din? Forskere ved University of Colorado i Boulder, i samarbeid med
menneskemat Prosjekt, etter har skapt en åpen tilgang, crowd-finansierte prosjektet "
American Gut , etter "hvor du kan finne ut. De vil fortelle deg ikke bare hvilke mikrober er der, men også hva de gjør.

Frilansskribent Marlene Cimons er en tidligere Washington reporter for Los Angeles Times som har spesialisert seg på vitenskap og medisin . Hun skriver regelmessig for National Science Foundation, Klima Nexus, mikrobe Magazine, og
Washington Post
helseavdeling.
Denne artikkelen er tilpasset fra "
< em> mikrobene i tarmen kan gjøre deg fett eller holde deg tynn
", som dukket opp i Washington Post. Synspunktene er de av forfatteren og reflekterer ikke nødvendigvis synspunktene til utgiveren

Related på Livescience og MNN.