Penelitian baru mengungkap mekanisme komunikasi antara otak dan usus.

Sebuah tim peneliti internasional telah mengidentifikasi bakteri usus spesifik yang terkait dengan perkembangan kecanduan makanan pada tikus dan manusia, dan dapat berkontribusi terhadap obesitas. Selain itu, mereka mengidentifikasi bakteri yang memiliki efek perlindungan terhadap kecanduan makanan.

Penelitian tersebut baru-baru ini dipresentasikan di Forum Federation of European Neuroscience Societies (FENS) 2024 dan sekaligus dipublikasikan di jurnal Usus.

“Ada sejumlah faktor yang berkontribusi terhadap kecanduan makanan, yang ditandai dengan hilangnya kendali atas asupan makanan dan berhubungan dengan obesitas, gangguan makan lainnya, dan perubahan komposisi bakteri usus – mikrobioma usus. Hingga saat ini, mekanisme yang mendasarinya gangguan perilaku ini sebagian besar tidak diketahui.

Berbicara di Forum FENS, Profesor Rafael Maldonado, yang mengepalai laboratorium tersebut, mengatakan: “Hasil dari penelitian kami ini memungkinkan kami untuk mengidentifikasi biomarker baru dari kecanduan makanan dan, yang lebih penting, mengevaluasi apakah bakteri menguntungkan dapat digunakan sebagai pengobatan baru yang potensial untuk kecanduan makanan. perilaku terkait obesitas ini.” “Potensi pengobatan baru mungkin termasuk penggunaan bakteri menguntungkan dan suplemen nutrisi.”

Metodologi dan dampak bakteri

Profesor Martin Garcia menggunakan Yale Food Addiction Scale (YFAS 2.0) untuk mendiagnosis kecanduan makanan pada tikus dan manusia. Skala tersebut berisi 35 pertanyaan yang harus dijawab manusia, dan juga dapat dikategorikan ke dalam tiga kriteria untuk digunakan pada tikus: terus-menerus mencari makan, keinginan tinggi untuk mendapatkan makanan, dan perilaku kompulsif.

Dia dan rekan-rekannya meneliti bakteri usus tikus yang kecanduan makanan dan tidak kecanduan makanan, dan menemukan peningkatan bakteri yang termasuk dalam kelompok yang disebut filum Proteobacteria dan penurunan bakteri yang termasuk dalam filum Actinobacteria pada tikus yang kecanduan makanan. . Tikus ini juga menunjukkan penurunan jumlah bakteri jenis lain yang disebut Plutia Dari filum Bacillus.

Para peneliti menggunakan YFAS untuk mengklasifikasikan 88 pasien menjadi kecanduan makanan atau tidak. Mirip dengan temuan pada tikus, jumlah filum Actinobacteria dan Actinobacteria mengalami penurunan Plutia Peningkatan jumlah bakteri diamati pada orang yang kecanduan makanan, dan jumlah bakteri dalam filum Proteobacteria juga meningkat. Analisis lebih lanjut menunjukkan bagaimana hasil pada manusia berkorelasi dengan hasil pada tikus.

Profesor Martín Garcia berkata: “Temuan pada tikus dan manusia menunjukkan bahwa mikroba tertentu mungkin bersifat protektif dalam mencegah kecanduan makanan, khususnya karena adanya kesamaan yang kuat dalam jumlahnya Plutia Kami telah menekankan potensi efek menguntungkan dari bakteri usus ini secara khusus. Oleh karena itu, kami menyelidiki efek perlindungan dari asupan laktulosa dan rhamnosa secara oral, yang merupakan karbohidrat yang tidak dapat dicerna yang dikenal sebagai “prebiotik” yang dapat meningkatkan jumlah laktulosa dan rhamnosa. Plutia Di usus. Kami melakukan ini pada tikus dan menemukan bahwa hal ini menyebabkan peningkatan kelimpahan Plutia Pada kotoran tikus, terjadi perbaikan signifikan pada kecanduan makanan. Kami melihat peningkatan serupa saat kami memberikannya pada tikus Menggolongkan ke Plutia Bernama Plutia wexlaera Oral sebagai antibiotik.

“Tanda mikrobioma usus pada tikus dan manusia menunjukkan potensi efek tidak menguntungkan dari bakteri yang termasuk dalam filum Proteobacteria dan potensi efek perlindungan dari peningkatan kelimpahan Actinobacteria dan Bacillus terhadap perkembangan kecanduan makanan.”

Profesor Martin Garcia mengatakan hasil penelitian menunjukkan bagaimana bakteri di usus mempengaruhi fungsi otak dan sebaliknya. “Kami telah menunjukkan untuk pertama kalinya interaksi langsung antara komposisi usus dan ekspresi gen otak, mengungkap asal usul yang kompleks dan multifaktorial dari gangguan perilaku penting yang terkait dengan obesitas. Memahami interaksi timbal balik antara perubahan perilaku dan bakteri usus merupakan sebuah langkah maju pengobatan di masa depan untuk kecanduan makanan dan gangguan kecanduan makanan.”

Faktor neurobiologis dalam kecanduan makanan

Juga dijelaskan sebuah pekerjaan Penyelidikan Bagaimana microRNA (miRNA)—molekul kecil beruntai tunggal yang mengatur ekspresi gen dan berkontribusi pada hampir semua proses seluler—terlibat dalam kecanduan makanan. Perubahan ekspresi miRNA mungkin terlibat dalam mekanisme yang mendasari kelainan ini.

Para peneliti menggunakan teknologi yang disebut Tough Decoy (TuD) untuk menghambat miRNA spesifik di medial prefrontal cortex (mPFC) otak tikus untuk menghasilkan tikus yang rentan terhadap kecanduan makanan. Korteks prefrontal medial adalah bagian otak yang terlibat dalam pengendalian diri dan pengambilan keputusan. Tikus inilah yang juga digunakan dalam penelitian yang dijelaskan di atas – tikus yang kecanduan makanan.

Para peneliti menemukan bahwa penghambatan miRNA-29c-3p meningkatkan persistensi respons dan meningkatkan kerentanan tikus terhadap kecanduan makanan. Menghambat miRNA lain yang disebut miRNA-665-3p juga meningkatkan perilaku kompulsif dan kerentanan terhadap kecanduan makanan.

Profesor Maldonado berkata: “Kedua microRNA ini dapat bertindak sebagai faktor pelindung terhadap kecanduan makanan. Hal ini membantu kita memahami ilmu saraf tentang hilangnya kendali atas makan, yang memainkan peran penting dalam obesitas dan gangguan terkait mengeksplorasi bagaimana microRNA berinteraksi dengan ekspresi microRNA usus dan otak pada tikus.

Profesor Richard Roche, Wakil Ketua Departemen Psikologi di Universitas Maynooth, County Kildare, Irlandia, yang merupakan Ketua Komite Komunikasi FENS dan tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan: “Makan kompulsif dan kecanduan makanan adalah masalah yang berkembang di masyarakat. Ada banyak faktor yang berkontribusi terhadap hal tersebut, terutama lingkungan tempat tinggal seseorang dan ketersediaan jenis makanan tertentu. Namun, selama beberapa waktu kita telah mengetahui bahwa ada kemungkinan faktor-faktor yang berkontribusi terhadap gangguan makan, dan penelitian yang dilakukan oleh Profesor Martin Garcia dan rekannya menunjukkan bagaimana berbagai jenis bakteri di usus mempunyai dampak. “Pemahaman ini membuka jalan untuk mengembangkan pengobatan baru yang potensial untuk gangguan makan, dan kami berharap dapat melihat lebih banyak penelitian di bidang ini.”

Referensi: “Penanda mikroba usus yang rentan terhadap kecanduan makanan pada tikus dan manusia” oleh Solvega Samolinait, Alejandra García Blanco, Jordi Mayneres Berksax, Laura Domingo Rodriguez, Judit Cabana Dominguez, Noelia Fernández Castillo, Edorn Jago Garcia, Laura Pineda Serrera, Aurelius Borrocas , dan José Espinoza Carrasco, Silvia Arboglia, Jessica Latorre, Katherine Stanton, Koji Hosomi, Jun Kunisawa, Bro Cormand, José Manuel Fernandez Real, Rafael Maldonado, dan Elena Martín Garcia, 26 Juni 2024. Usus.
DOI: 10.1136/gutjnl-2023-331445