Nu suntem indivizi solitari, ci colonii de trilioane de microorganisme. Corpurile noastre şi intestinele noastre, în particular, sunt casa unei mari diversităţi de bacterii şi microbi. Această „microbiotă” ne ajută să colectăm energie din mâncare.
Colectarea energiei se face prin ruperea moleculelor complexe cu care propriile noastre celule nu se pot descurca. Aceste bacterii sunt capabile să sintetizeze vitaminele pe care organismul nostru e incapabil să le producă. De asemenea, stimulează sistemul nostru imunitar și previn invaziile altor microbi dăunători.
Ce se întâmplă când ucidem această microbiotă?
Fermierii au făcut acest experiment pe animale timp de mai bine de 50 de ani. Prin administrarea unor doze mici de antibiotice animalelor sănătoase, aceştia au descoperit că puteau să îşi îngraşe vitele cu până la 15%. Antibioticele se pot pune în mâncarea sau în apa animalelor. Medicamentele se pot da vacilor, oilor, porcilor sau găinilor. Se poate încerca penicilina, tetraciclina sau multe alte tipuri de antibiotice. Efectul este acelaşi: greutate mai mare.
Deși acest efect este confirmat, nimeni nu înțelege exact de ce funcționează. O explicație plauzibilă ar fi că medicamentele acționează prin uciderea unei părți din microbiotă. Ilseun Cho de la Universitatea de Medicină din New York a confirmat această ipoteză. Prin hrănirea puilor de șoareci cu antibiotice, acesta a arătat că medicamentele modifică drastic comunitățile microscopice din intestine și măresc cantitatea de calorii pe care o colectează din mâncare. Rezultatul: șoarecii se îngrașă.
Cho a expus puii de șoareci unei game variate de antibiotice precum penicilina, vancomicina, cele două împreună sau clortetraciclina, toate la niveluri aprobate pentru folosirea în agricultură de Administrația Americană pentru Alimente și Medicamente. După 7 săptămâni, șoarecii tratați nu aveau greutate mai mare decât cei care nu consumaseră medicamente, dar aveau mai multă grăsime corporală - în jur de 23 %, în comparație cu 20%.
Bacteriile din șoarecii tratați cu antibiotice s-au schimbat, de asemenea. Aceștia aveau același număr de microbi precum șoarecii netratați, dar aveau mai multe bacterii din clasa Firmicutes și mai puține din clasa Bacteroidetes. Acesta este un tipar familiar pentru cei obișnuiți cu bacteriile intestinale: multe studii au arătat că balanță dintre cele două clase de bacterii înclină în favoarea clasei Firmicutes în cazul indivizilor obezi. Același lucru se întâmplă atât în cazul șoarecilor, cât și al oamenilor.
Dar antibioticele nu au schimbat doar membrii comunităților microbiene prezente în rozătoare. Ele au modificat și rolul acestora. În intestinele șoarecilor tratați, Cho a descoperit că anumite gene erau mai active, inclusiv cele care descompun carbohidrații complecși în acizi grași cu legături scurte (ACLS). Aceste substanțe furnizează energie celulelor intestinale și declanșează producția de grăsime corporală.
Cho a mai găsit 466 de gene care erau dispersate în mod diferit în ficatul șoarecilor tratați cu antibiotice. Cele implicate în depozitarea de calorii neutilizate, prin crearea de substanțe precum grăsimi și trigliceride aveau tendința de a fi mai active. Același lucru s-a întâmplat indiferent de antibioticul folosit de Cho.
Acest amalgam de schimbări sugerează că interacţiunile puilor de rozătoare cu antibioticele au schimbat microbii din intestinele lor, creând un cadru propice colectării caloriilor din mâncarea de altfel nedigerabilă. Pentru a face faţă abundenței de calorii eliberate, aceştia acumulează mai multă grăsime.
Oamenii de știință au mai întâlnit acest tipar, dar la o scală mult mai mare. Când habitatele naturale sunt afectate semnificativ într-o perioadă scurtă de timp - din cauza focului, vulcanilor, bolilor sau vânătorii - întregul sistem se poate schimba în mod ireversibil. De exemplu, pe insulele Aleutiene, vulpile aduse de oameni au omorât păsările marine locale, privând zona de excrementele bogate în nutrienti și schimbând peisajul de la ierburi luxuriante la vegetaţie săracă. Schimbările din studiul lui Cho sunt similare, insulele acaparate de vulpi corespunzând intestinelor agresate de antibiotice. Microbiotele noastre, la urma urmei, sunt ecosisteme în adevăratul sens al cuvântului, vulnerabile la schimbări majore.
Dar în cazul oamenilor cum e? Ar putea folosirea intensă de antibiotice să alimenteze creșterea ratei de obezitate?
“Expunerea repetată la doze mici de antibiotice ar putea, de asemenea, să promoveze obezitatea la oameni, deși sunt necesare studii suplimentare pentru a determina acest lucru”, afirmă Ron Knight de la Universitatea din Colorado, care studiază microbiomul, dar care nu a fost implicat în studiul în cauză.
Această precauție este justificată. Șoarecii nu sunt oameni, iar microbiota rozătoarelor nu e aceeași cu microbiota umană. Există suficiente similarităţi pentru a crede că rezultatele lui Cho se aplică și oamenilor, dar dovezile preliminare sunt așteptate. Un al doilea studiu al lui Martin Blaser, care a condus cercetările lui Cho, a urmărit evoluția a 11, 532 copii britanici născuți în 1991 și 1992. S-a arătat că acei copii care au luat antibiotice în primele 6 luni de viață au luat mai mult în greutate decât ceilalți.
Deocamdată, două lucruri sunt clare. În primul rând, antibioticele au fost foarte importante în tratarea infecțiilor bacteriene și dacă ne gândim să le reducem utilizarea, avem acest lux doar pentru că și-au îndeplinit rolul. În al doilea rând, antibioticele sunt cu siguranță folosite excesiv: sunt prescrise pentru boli asupra cărora nu au nicio putere și folosite pentru a îngrășa animale care nu sunt bolnave. În medie, fiecare copil american face un tratament cu antibiotice anual.
Folosirea excesivă a alimentat riscul apariției bacteriilor rezistente la antibiotice, dar impactul lor asupra bacteriilor benefice nouă ar putea fi la fel de dăunător. Blaser a avertizat că acest lucru s-ar putea întâmpla. El a declarat pentru revista Nature: “Antibioticele ucid atât bacteriile pe care le vrem, cat și cele pe care nu le vrem. Utilizarea în exces a antibioticelor ar putea alimenta creșterea dramatică a unor boli precum obezitatea, diabet de tip 1, boli inflamatorii intestinale, alergii și astm. Trebuie să folosim tehnologia disponibilă pentru a proteja și a studia bacteriile benefice înainte de a fi prea târziu.”
Traducere după antibiotics-fuel-obesity-by-creating-microbe-upheavals de Cristiana Turcanu, cu acordul editorului
