Dalam studi terkini yang diterbitkan dalam jurnal Clinical Nutrition ESPEN , para peneliti mengeksplorasi hubungan kausal antara mikrobioma usus dan adipositas pediatrik.
Kegemukan pada anak-anak merupakan masalah yang berkembang yang terkait dengan beberapa masalah kesehatan pada anak-anak dan orang dewasa. Genetika, lingkungan, gaya hidup, dan flora usus berkontribusi secara signifikan terhadap obesitas remaja. Variabel gaya hidup seperti nutrisi dan olahraga memengaruhi obesitas pada anak-anak. Namun, hubungan kausal antara kegemukan dan mikroba usus tidak jelas. Mikroba usus memengaruhi obesitas dengan mengubah metabolisme inang. Penelitian telah melaporkan ketidakseimbangan mikroba usus seperti Clostridium dan Eubacterium rectale di antara individu yang rentan terhadap obesitas. Hubungan otak-usus yang didalilkan menyiratkan bahwa transplantasi mikrobiota feses dan suplementasi prebiotik merupakan pengobatan anti-obesitas yang potensial.
Tentang penelitian ini
Dalam penelitian ini, para peneliti menggunakan randomisasi Mendelian (MR) untuk menyelidiki apakah mikroba usus berhubungan secara kausal dengan obesitas pada anak. Mereka memvalidasi hubungan tersebut menggunakan informasi sekuensing dari investigasi kasus-kontrol.
Para peneliti memperoleh statistik ringkasan mikrobioma usus dari data konsorsium MiBioGen internasional, termasuk genotipe genomik dan informasi mikroba feses asam ribonukleat (rRNA) ribosomal 16S yang diberikan oleh 100.18.340 orang. Mereka memperoleh data ringkasan studi asosiasi genomik (GWAS) untuk adipositas pediatrik dari metaanalisis tingkat genomik kolaboratif Eropa, Australia, dan Amerika Utara dari 14 studi dengan desain kohort.
Ke-14 penelitian tersebut adalah Kelompok Kelahiran Finlandia Utara 1966, Studi Longitudinal Anak dan Orang Tua Avon, Kelompok Kelahiran Inggris 1958-Konsorsium Kontrol Kasus Welcome Trust, Kelompok Kelahiran Inggris 1958-Konsorsium Genetik Diabetes tipe 1, Studi Alergi Sistem Imunologi Gaya Hidup, Studi French Young, Studi Rumah Sakit Anak Philadelphia, Studi Kelompok Kehamilan Australia Barat, Studi Kelompok Kelahiran Helsinki (HBCS), Studi Obesitas Essen, Studi Prospektif Kopenhagen tentang Asma pada Anak (COPSAC), Studi Risiko Penyakit Kardiovaskular pada Anak Muda Finlandia, Studi Generasi R, dan studi CM GOYA.
Penelitian ini melibatkan 16 anak obesitas dan 16 anak tanpa adipositas untuk menilai berat badan, indeks massa tubuh (IMT), lingkar perut (AK), kadar lipid serum [trigliserida (TG), kolesterol total (TC), lipoprotein densitas rendah (LDL), lipoprotein densitas sangat rendah (VLDL), dan lipoprotein densitas tinggi (HDL)], serta mikrobioma usus. Peserta juga memberikan sampel feses untuk pengurutan genetik berthroughput tinggi menggunakan strategi birdshot genom utuh.
Peserta berusia sembilan hingga 12 tahun, tanpa riwayat penyakit tiroid atau penyakit hati, kelainan bawaan, atau cacat genetik, dan belum mencapai pubertas. Anak-anak yang mengalami obesitas menerima intervensi penurunan berat badan selama tiga bulan, termasuk pembatasan kalori dan peningkatan aktivitas fisik. Untuk memvalidasi perubahan flora usus yang disebabkan oleh obesitas, para peneliti memeriksa makrogen flora usus sebelum dan sesudah penurunan berat badan pada peserta yang mengalami obesitas.
Tim melakukan randomisasi Mendelian (MR) menggunakan pembobotan varians terbalik (IWV) untuk analisis. Mereka juga menggunakan estimasi median tertimbang, regresi MR-Egger, mode sederhana, dan mode tertimbang. Variabel instrumental (IV) berkorelasi dengan paparan studi, tidak dikaitkan dengan potensi pengganggu, dan terkait dengan hasil studi secara tidak langsung melalui paparan.
Hasil dan Pembahasan
Pengacakan Mendelian mengidentifikasi 16 hubungan kausal antara mikroba usus dan adipositas pediatrik. Investigasi kasus-kontrol menunjukkan lima perbedaan mikroba usus antara peserta dengan obesitas dan mereka yang tidak. Tim mencatat peningkatan kelimpahan Romboutsia, Turicibacter , dan Clostridium sensustricto setelah penurunan berat badan pada anak-anak yang mengalami obesitas.
Dalam analisis tersebut, 10 mikroba usus secara kausal dikaitkan dengan obesitas pediatrik, termasuk spesies Lentisphaeria (OR, 1,1), spesies Deltaproteobacteria (OR, 1,2), spesies Bacteroidaceae (OR, 1,3), spesies Desulfovibrionaceae (OR, 1,2), spesies Bacteroides (OR, 1,2), spesies Butyricicoccus (OR, 1,2), spesies Eubacterium oxidoreducens (OR, 0,8), spesies Rikenellaceae RC9 (OR, 1,1), spesies NB1n (OR, 1,1), dan spesies Victivallales (OR, 1,1).
Analisis reverse MR menunjukkan hubungan yang menunjukkan antara obesitas anak dan enam mikrobiota usus , termasuk Barnesiella (OR, 0,9), Clostridium sensustricto (OR, 0,9), Marvinbryantia (OR, 0,9), Oscillospira (OR, 0,1), Romboutsia (OR, 0,9), dan Turicibacter (OR, 0,9). Temuan tersebut menunjukkan bahwa Deltaproteobacteria, Bacteroidaceae, Desulfovibrionaceae, Bacteroides , dan Butyricoccus lebih banyak terdapat pada anak-anak dengan obesitas dibandingkan anak-anak yang tidak mengalami obesitas.
Mikroba usus menciptakan berbagai senyawa selama proses pencernaan, seperti asam lemak rantai pendek (SCFA), yang memengaruhi adipogenesis dan sintesis hormon. Berkurangnya keragaman mikroba usus dapat meningkatkan resistensi insulin dan kadar penanda pro-inflamasi. Bakteri yang berhubungan dengan obesitas berkontribusi terhadap perkembangan obesitas dengan memengaruhi keseimbangan energi inang dan rasa lapar sentral melalui interaksi otak-usus.
Studi ini menunjukkan bahwa 16 mikrobiota usus, termasuk Bacteroides, Butyricicoccus, Clostridium, Romboutsia , dan Turicibacter , dikaitkan dengan obesitas pediatrik. Deltaproteobacteria, Bacteroidaceae, Desulfovibrionaceae, Bacteroides , dan Butyricicoccus adalah mikroba yang paling umum dideteksi pada anak-anak yang mengalami obesitas. Penurunan berat badan juga meningkatkan prevalensi Clostridium sensustricto , Romboutsia , dan Turicibacter . Tim juga mencatat perubahan dalam BMI, lingkar perut, dan kadar kolesterol pada anak-anak yang mengalami obesitas setelah penurunan berat badan. Penemuan ini dapat membantu kita memahami hubungan genetik antara mikrobiota usus dan obesitas remaja, sehingga mengurangi prevalensinya.
