By adminvps06 
Sebuah studi terkini yang diterbitkan dalam Nutrients meneliti bagaimana komponen makanan yang berbeda memengaruhi mikrobioma usus dan perkembangan penyakit tidak menular (PTM).
Diet dan mikrobioma usus
Sampai saat ini, lebih dari 2.000 spesies bakteri, virus, Archaea, dan protista telah diidentifikasi dalam mikrobioma manusia.
Hampir 94% bakteri usus diwakili oleh Firmicutes , Bacteroidetes , dan Actinobacteria, dengan prevalensi masing-masing 65%, 23%, dan 5%, selain Proteobacteria . Mikroorganisme ini terlibat dalam hubungan simbiosis dengan manusia dengan menyerap dan mengekstraksi nutrisi, melindungi dari infeksi, menjaga homeostasis, dan mengatur nafsu makan.
Serat dipecah oleh mikrobioma usus yang sehat dan beragam melalui fermentasi, yang menghasilkan produksi metabolit anti-inflamasi yang memperpanjang umur. Dibandingkan dengan pola makan pedesaan tradisional yang kaya serat, rendahnya serat dan tingginya kandungan lemak pada pola makan Barat mengurangi keragaman mikrobioma dan memicu peradangan.
Mikrobioma di berbagai tingkat usus
Kelimpahan mikroorganisme bervariasi berdasarkan lokasi yang berbeda di seluruh mikrobioma usus. Misalnya, organisme pembentuk biofilm mendominasi rongga mulut , yang memiliki permukaan gigi yang keras, sedangkan Streptococcus dominan di kerongkongan, dan Prevotella dan Veillonella terutama ditemukan di mikrobiota lambung.
Usus halus, yang memiliki mikrobioma yang relatif kurang beragam dan melimpah dibandingkan usus besar, didominasi oleh Firmicutes dan Proteobacteria yang dapat bertahan hidup dalam transit cepat melalui chyme yang kaya akan enzim pencernaan yang bersifat asam. Di usus besar, flora anaerobik, termasuk Bacteroidetes dan Firmicutes, meliputi 90% dari total mikrobiota dan berkontribusi terhadap 109 bakteri /gram jaringan usus besar.
Patogen tambahan dalam usus besar meliputi Escherichia coli , Vibrio cholerae , Bacteroides fragilis, dan Campylobacter jejuni , yang mencakup sekitar 0,1% dari total bakteri.
Fungsi mikrobiota usus
Serat makanan difermentasi oleh mikroorganisme usus untuk menghasilkan berbagai produk, termasuk asam lemak rantai pendek (SCFA) seperti asetat, butirat, dan propionat. SCFA diserap oleh epitel usus dan digunakan sebagai sumber energi.
SCFA juga memengaruhi metabolisme inang dengan mengatur transkripsi, siklus sel, integritas epitel, dan pengaturan nafsu makan. Asam lemak ini juga terlibat dalam kekebalan mukosa melalui produksi imunoglobulin A (IgA) dan mengurangi tekanan darah.
Bakteri usus mensintesis Vitamin K, folat, dan vitamin B lainnya. Vitamin-vitamin ini mendukung penyerapan kembali asam empedu dengan memproduksi asam empedu sekunder dari asam empedu primer, sehingga meningkatkan pencernaan dan penyerapan lipid. Mereka juga mengaktifkan polifenol untuk meningkatkan penyerapannya.
Mikroorganisme usus juga memecah lesitin dan kolin dari lemak menjadi trimetilamin-N-oksida (TMAO). TMAO mendorong aterogenesis dengan meningkatkan penyerapan kolesterol, mengurangi kadar kolesterol, dan mengaktifkan trombosit. Fenilasetilglutamin (PAG), yang juga merupakan metabolit yang berasal dari pemecahan protein makanan dan asam amino, mengatur fungsi kardiovaskular dan tekanan darah.
Sumbu otak-usus merupakan jaringan dua arah yang menghubungkan sistem saraf pusat, otonom, dan enterik ke sumbu hipotalamus-hipofisis-adrenal. Komunikasi silang dalam sumbu otak-usus dimediasi oleh metabolit bakteri, termasuk neurotransmitter seperti serotonin dan dopamin. Bakteri gram negatif juga dapat memicu sintesis lipopolisakarida, yang memicu sitokin inflamasi yang dapat menimbulkan efek buruk pada sistem saraf pusat (SSP).
Faktor-faktor yang mempengaruhi mikrobiota usus
Saluran pencernaan bayi berasal dari saluran pencernaan ibu, dengan perubahan berikutnya dalam komposisi mikrobioma berasal dari infeksi, antibiotik, makanan, respons imun, dan pengaruh genetik.
Pada usia 65 tahun, keragaman bakteri menurun, dan bakteri anaerob fakultatif meningkat jumlahnya. Minum alkohol, merokok, dan berolahraga juga memengaruhi komposisi mikrobiota usus , sehingga menghambat penyerapan nutrisi, mengubah pH dan kadar oksigen usus, serta mengurangi kekebalan tubuh.
Pola makan di berbagai negara juga berdampak signifikan terhadap komposisi mikrobioma. Misalnya, rasio Bacteroidetes terhadap Firmicutes sering kali lebih tinggi pada individu yang tinggal di negara-negara industri. Bakteri anaerob juga lebih banyak terdapat dalam mikrobioma individu dari dataran tinggi dan daerah yang lebih dingin.
Mikrobiota usus dan penyakit
Pada sindrom iritasi usus besar (IBS), sinyal otak-usus berubah, yang memengaruhi motilitas usus, sinyal visceral, dan fungsi penghalang epitel, bersamaan dengan berkurangnya kelimpahan Bifidobacterium dan Fecalibacterium . Kanker kolorektal (CRC) juga dapat muncul setelah peradangan kronis yang disebabkan oleh Bacteroides fragilis dan Escherichia coli .
Kondisi medis lain yang terkait dengan disbiosis meliputi diabetes melitus, kondisi neuroinflamasi seperti penyakit Parkinson dan penyakit Alzheimer, serta gangguan psikologis seperti depresi, kecemasan, dan gangguan spektrum autisme (ASD).
Pola makan dan mikrobiota usus
Pola makan nabati dan Mediterania kaya akan serat, yang mendukung produksi SCFA dan menekan metabolit berbahaya seperti TMAO. Pola makan ini mengurangi risiko kanker, diabetes, dan gangguan metabolisme.
Diet Mediterania menyediakan asam lemak tak jenuh ganda (PUFA), yang, seperti SCFA, memiliki sifat anti-inflamasi dan kardioprotektif. Pola diet ini juga menyediakan zat besi dan seng, yang mengaktifkan sistem kekebalan tubuh.
Baik pola makan nabati maupun pola makan Mediterania meningkatkan kelimpahan spesies tertentu , seperti Ruminococcaceae, sekaligus mengurangi jumlah Bacteroidaceae . Mikroorganisme ini telah terbukti memiliki efek menguntungkan pada gejala artritis reumatoid (RA) dan penyakit kardiovaskular.