Microbiologie in hapklare porties
Van fluff naar buff: Probiotica en de buik van de beagle
Stel, je hebt een beagle-huisdier, Fido, dat een geweldig leven heeft. Maar haar overgewicht tempert haar levenslust. Ze is gestrest, kan niet genieten van activiteiten, is humeurig en lusteloos en heeft andere gevolgen voor haar gezondheid (diabetes, gewrichtspijn, enz.). En dit heeft gevolgen voor jou; of het nu de medische kosten zijn (17x meer dan wanneer ze gezond zou zijn), het sociale stigma of je eigen emotionele gehechtheid.
Hoewel we vaak benadrukken dat “voorkomen beter is dan genezen“, kunnen we obesitas niet altijd voorkomen. Niet alleen mensen hebben baat bij een effectieve aanpak van dit wereldwijde gezondheidsprobleem, maar ook onze geliefde huisdieren zoals Fido!
Laten we eerst beginnen met obesitas.
Obesitas, een wereldwijd probleem
Obesitas treedt op wanneer vet of vetweefsel (bestaande uit vetopslagcellen) zich overmatig ophoopt in het lichaam en dit leidt tot gezondheidsschade. Dit ernstige wereldwijde gezondheidsprobleem is de afgelopen decennia exponentieel toegenomen (3x van 1975 tot 2016!).
De CDC stelt een BMI gelijk aan of hoger dan 30 en voor kinderen van dezelfde leeftijd en hetzelfde geslacht is dat een BMI op of boven het 95e percentiel voor zwaarlijvige mensen (volwassenen).
Maar niet alleen mensen, ook gezelschapsdieren vertonen alarmerende trends. In de VS wordt ongeveer 56% van de honden en 60% van de katten beschouwd als te zwaar of zwaarlijvig. Hier is de maatstaf voor obesitas meer dan 30% van hun algemene lichaamsgewicht.
Terwijl het onderzoek naar mensgerichte probiotica bloeit, biedt een nieuwe studie een nieuw perspectief. Dit artikel gaat over probiotische voedingssupplementen die het darmmicrobioom veranderen om gewichtsverlies bij zwaarlijvige honden te bevorderen.
De probiotische hand spelen…
In hun expeditie verzamelden de wetenschappers Enterococcus faecium IDCC 2102 en Bifidobacterium lactis IDCC 4301 als probiotica, zwaarlijvige beagles en de hyperlipidemische C. elegans-stam VS29 om hun onderzoeksdek te vormen.
Probiotisch potentieel uitwormen met Caenorhabditis elegans
Caenorhabditis elegans werd in eerste instantie gebruikt vanwege zijn korte levensduur, vergelijkbare structuur als de menselijke darm met 65% genen die in verband worden gebracht met menselijke ziekten (!). Bovendien vergemakkelijkt het transparante lichaam de observatie van de ophoping van lipidedruppels.
Toediening van probiotica verlengde de levensduur. Eerder had deze hyperlipidemische (obese) worm een hoog gehalte aan aminozuur glycine en een verhoogd vetgehalte. Hoge glycinegehaltes betekenen meestal een verstoorde insulineprocedure en vetophoping in het lichaam. Het toedienen van de 2 probiotica reguleerde de glycinesynthese en daarmee de insulinegevoeligheid. Bovendien was er een verminderde vetopslag en verbeterde de neurotoxiciteit door het reguleren van neurotransmitter niveaus.
Zwaarlijvige beagles
En dan nu onze hoofdrolspeler. Het lichaamsgewicht van de honden die de 2 probiotica toegediend kregen, nam af na toediening van Enterococcus faecium (7,3%) en Bifidobacterium lactis (15,4%).
In het onderzoek kregen beagles 9 weken lang een vetrijk dieet (HFD). Tegen de 6e week namen de geteste honden 128% meer gewicht aan dan de controlegroep. HFD verminderde de microbiële diversiteit met 3,9%, wat van invloed was op de Enterococcus, Bacteroides en Lactobacillus niveaus. Een relatief hoge Firmicutes/Bacteroides ratio (een balans van darmbacteriën) die werd waargenomen in de HFD-groep komt overeen met eerder onderzoek waarin dit werd aangewezen als een potentiële biomarker voor obesitas.
De toegediende probiotica veranderden de microbiële samenstelling van de zwaarlijvige honden. E. faecium herstelde de Enterococcus, Bacteroides en Fusobacterium populatie, terwijl B. lactis de Bacteroides, Fusobacterium en Lactobacillus in de darm verhoogde en de kolonisatie van LAB (melkzuurbacteriën) mogelijk maakte. LAB, dat zijn bacteriën die melkzuur produceren, verlagen het serumcholesterol en de systemische cytokinen die in verband worden gebracht met diabetes.
Dit microbiële herstel had positieve veranderingen in het lichaam tot gevolg. Ontstekingsmarkers als gevolg van overmatig vet, de zogenaamde pro-inflammatoire adipokines (TNF-α, IL-6 en IL-1β), daalden. Dit zorgde voor een insulinebalans en een betere differentiatie van de adipocyten, wat resulteerde in een gereguleerd vetmetabolisme.
Probiotica reguleren dus het hongergevoel, onderdrukken vetopslag en verbeteren de insulinegevoeligheid, vergelijkbaar met C. elegans. Door de potentiële chronische ontsteking als gevolg van overmatige vetophoping aan te pakken, spelen probiotica dus de ultieme “reverse UNO-kaart“.
Een diepere blik toonde aan dat zwaarlijvige honden meer histamine, malonzuur en tryptofaan produceerden dan de controlegroep. E. faecium verhoogde tyramine, stearinezuur en proline, terwijl het azijnzuur, boterzuur, valine en histamine niveaus vertraagde. Op dezelfde manier verlaagde B. lactis malonzuur en fenethylamine, maar verhoogde barnsteenzuur en alanine niveaus. De 2 probiotische bacteriën speelden dus niet alleen in op het vetmetabolisme, maar beïnvloedden ook andere routes, waaronder glycolyse, aminozuurmetabolisme, gluconeogenese en energieproductie.
Probiotica: een veelbelovende remedie
Deze studie biedt opluchting, omdat probioticasupplementen veel goedkoper zijn dan medicijnen tegen obesitas en echt effectief blijken te zijn! Voor Fido zou een probioticasupplement in haar dieet met veelbelovende resultaten haar levenslust wel eens kunnen terugbrengen….
Link to the original post: Kang A, Kwak M, Lee DJ, Lee JJ, Kim MK, Song M, Lee M, Yang J, Oh S, Kim Y.2024. Dietary supplementation with probiotics promotes weight loss by reshaping the gut microbiome and energy metabolism in obese dogs. Microbiol Spectr12:e02552-23.
DOI: 10.1128/spectrum.02552-23.
Featured image: Life cycle of a chow-hound beagle. Image source: Original image by Tejaswini Petkar using Bing creator & Biorender.
Vertaald door: Liang Hobma
micro-bites.org 