İntestinal flora içerisinde 6 baskın tür bulunur. Bunlardan Bacteriodetes ve Firmicutes  türleri %90’lık bölümü oluşturur. Actinobacteria, Fusobacteria, Proteobacteria ve Verrucomicrobia türleri %10 luk bölümü oluşturur. Obezlerde Bacteriodetes türleri daha azalmış, Firmicutes türleri ise daha artmıştır. Bu flora değişikliği fareler ile yapılan deneylerde de gösterilmiştir. Steril farelere (iyi veya kötü hiçbir mikrop barındırmayan fareler), şişman farelerin  mikrobiyomları aktarıldığı zaman bu farelerin hızlı kilo aldığı görülmüştür. 2004 yılında Backhead ve arkadaşları, şişman farelerin miktobiyatası aktarılmış steril farelerde  fiziksel aktiviteyi %27 ve beslenmeyi  %29 azaltmışlar. Buna rağmen bu farelerin insülin direncinde %29 ve obezite de %60 artış olduğu saptanmıştır.    2006 yılında Turnbaugh ve arkadaşları benzer bir çalışma yapmış ve hemen hemen aynı sonuçları almışlardır. Farklı olarak bu sonuçların genetik olarak geçirilebilir olduğunu göstermişlerdir. 2006 yılında Ley ve arkadaşları mikrobiyatnın önemi açısında çok başarılı bir çalışma yayınlamışlardır. 12 obez bireyin 1 yıl boyunca takibini yapmışlar, düşük karbonhidrat ve yağ içeren bir diyet uygulamışlar ve barsak florasını incelmişlerdir. Bu kişilerin Bakteroidetes türlerinde ki artış ile ağırlık kaybını birbirine orantılı bulmuşlardır.

Peki bu nasıl olmaktadır? Yani barsak duvarında yer alan bakteriler nasıl oluyor da kilo alıp vermemizi etkilemektedir? Bunu birkaç mekanizma ile açıklayabiliriz :

1. Mekanizma : Yemek yeme düzenlemesinde yer alan bir enzim vardır : AMPK ( AMP-aktif protein kinaz) Bu enzim hipotalamustan salınır. Mikrobiyatanın bozulması yağ asitlerinin parçalanmasında AMPK aktivitesini baskılayıcı etki yaratmakta, böylece insülin direncine meyil ve obeziteye yatkınlık artmaktadır.

2. Mekanizma:  Schwiert ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışmada tanımlanmıştır.  Nişasta ve lifler sindirilmeden kalın barsaklara geldiğinde, burada mikrobiyatada bulunan bakteriler tarafından sindirilir. Kısa zincirli yağ asitleri (asetat, propionat ve butirat) ortaya çıkar. Bu yağ asitleri kolonik mukozada lipid ve glukozun denovo sentezinde kullanılır.  Böylece günlük enerjinin %10 u kadar ek enerji sağlanır. Yani bedavadan enerji geldiği için kilo alma potansiyelimiz artar.  Schwiert ve arkadşları obezlerde bu yağ asitlerinin, zayıflara göre %20 daha fazla olduğunu bulmuştur. Kısa zincirli yağ asitlerini ortaya çıkaran bakteriler Firmicutes’dir. Yüksek yağlı veya nişasta bazlı şekerleri açığa çıkaran beslenme alışkanlığı, bu bakteri kolonisini arttırır ve her %20 lik artış fazladan 150 kalorilik artış demektir.

3. Mekanizma: Açlıkla uyarılan yağ dokusu faktörünü (Fiaf) baskılamakta ve sonuç olarak lipoprotein lipaz aktivitesini arttırarak, adipoz dokunun artışına neden olmaktadır.

4. Mekanizma : Bozulmuş barsak mikrobiyatasının polisakkaritlerin işlenmesi sürecinde, sterol düzenleyici eleman bağlayıcı proteinler (SREBPs; SREBP-1c (yağ asitlerini yapmak için gerekli genleri düzenler), SREBP-2 (kolesterol metabolizmasının genlerini düzenler) ve karbonhidrat düzenleyici eleman bağlayıcı proteinlerin (ChREBP ; bu protein glikoza bağlı şekilde davranır ve trigliserid sentez genlerini uyarır) uyarılması ile karaciğerde yağ yapımı artar.

İnsan mikrobiyatası kişiye özgüdür ve kişinin yaşamı boyunca karşılaştığı faktörler ile değişkenliğe uyğrar. Doğum anne vajinal florası ile bir mikrobiyata oluşur ve sonra anne sütü ile devam eder. Daha sonra  beslenme, geçirdiği hastalıklar ile bu mikrobiyata şekillenir.  Beslenmede yaşanılan lumsuzluklar bir çok hastalığın kökeninde yatan nedendir. Özellikle son yıllarda artan barsak hastalıkları, romatizmal hastalıklar, oto-immün kaynaklı hastalıklar, alerjik hastalıkların kökeninde bozulmuş barsak duvarının yattığına yönelik çok kuvvetli bilimsel deliller vardır.  Beslenmenin dışında da mikrobiyatayı etkileyen faktörler vardır: Genetik yatkınlık,  iltihabi hastalıklar, stres, antibiyotikler ve diğer ilaçlar, yaş bunlardan bazılarıdır. Yüksek yağlı ve basit karbonhidratları oluşturan beslenme alışkanlıkları Bacteriodetes türlerini azaltırken, Firmicutes türlerinin artışına neden olmaktadır. Bitkisel kaynakların ağırlıklı olduğu, yüksek lif içeren beslenme alışkanlıkları ise tam tersi etki etmektedir. Ayrıca bitkisel kaynakların ağırlık olduğu beslenme, safraya dirençli mikroorganizmaları dengede tutarken, karbonhidratların parçalanması ve amino asitlerin sentezi için gerekli genlerin uyarılmasını sağlamaktadır.

Obezite Tedavisinde Probiyotik ve Prebiyotiklerin Yeri :

2006 yılında Lee ve arkadaşlarını yapmış olduğu bir çalışmada Lactobacillus Rhamnosus bakterisi içeren probiyotikleri obez farelere 8 hafta boyunca vermişler, bu sürenin sonunda farelerde ağırlık kaybı ve beyaz yağ dokusunda azalma tespit edilmiştir. Bir başka çalışmada insan mikrobiyatası ile birebir benzerlik gösteren farelere Lactobacillus paracasei, Lactobacillus rhamnosus, ve plesebo verilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Probiyotik verilenlerde , plesebo verilen farelere göre hepatik lipid metobolizması olumlu olarak değiştiği, plazma lipoprotin seviyelerinin azaldığı ve glikolizin arttığı tespit edilmiştir.

Prebiyotik kullanımının doyma ve interstinal hormonlar üzerine etkisini inceleyen bir çalışma yayınlanmıştır. 2 hafta süreli prebiyotik tedavisinin barsak mikrobiyata fermantasyonunu iyileştirdiği, açlık durumunu azalttığı ve yemek sonrası glukoz cevabını düzelttiği gösterilirmiştir.

 

Obezite Tedavilerinde Yeni bir Yaklaşım

Obezitede mikrobiyatanın bu kadar etkili olduğunu kanıtlayan kuvvetli bilimsel kanıtlar olan bir dönemde, zayıf ve sağlıklı insanların mikrobiyatasının tedavi amaçlı kullanılabileceği gündeme gelmiştir. İlk kez 1958 yılında Eiseman ve arkadaşlarının yapmış olduğu bir çalışmada, sağlıklı bireylerden alınan gaytayı, psödomembranöz enterokolit hastalığı olan bireylere transplante etmişler ve bir düzelme sağlamışlardır. Bu çalışma ile  bugünkü fekal transplantasyonun temelini atmışlardır. Aynı şekilde zayıf bireylerden obez bireylere yapılan fekal transplantasyon sonrasında, obez bireylerde trigliserit seviyelerinin azaldığı ve insülin direncinde iyileşme görüldüğü gösterilmiştir. 2012 yılında Vrieze ve arkadaşlarının yapmış olduğu bir çalışmada zayıf donörlerden barsak mikrobiyata transferi yapılan metabolik sendromlu hastalarda bütirat üreten bakteri düzeyi ve insülin duyarlılığının arttığı gösterilmiştir.