5 OKTOBER 2021
MIKROBIOTA USUS DAN OBESITAS
Saat ini obesitas tidak hanya menjadi masalah di negara-negara maju, tetapi juga di negara berkembang. Walaupun segala cara penatalaksanaan dilakukan melalui pengaturan pola makan dan aktifitas fisik, namun dari tahun ke tahun prevalensinya terus meningkat. Hasil Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas) tahun 2018 menunjukkan bahwa persentase overweight dan obesitas pada dewasa ≥ 18 tahun terus terjadi peningkatan dari tahun 2007, 2013 dan 2018. Pada tahun 2007 prevalensi obesitas sebesar 10,5% meningkat menjadi 14,8% pada tahun 2013, dan terjadi peningkatan kembali pada tahun 2018 yaitu sebesar 21,8%.
Baru-baru ini telah dikemukakan bahwa mikrobiota usus merupakan faktor lingkungan yang menyebabkan obesitas. Apa yang dimaksud dengan mikrobiota usus? Mikrobiota usus didefinisikan sebagai komunitas mikroba kolektif yang menghuni usus manusia, termasuk bakteri, archaea, virus, dan beberapa uniseluler eukariota (Jorth et al., 2014; Jandyala et al., 2015). Meskipun telah ada lebih dari 50 filum bakteri, mikrobiota manusia didominasi oleh empat filum: Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria, dan Bacteroidetes. Mikrobiota usus manusia hanya didominasi oleh dua filum yaitu Bacteroidetes dan Firmicutes, sedangkan Proteobacteria, Verrucomicrobia, Actinobacteria, Fusobacteria, dan Cyanobacteria dalam proporsi kecil (Sekirov et al., 2010; Morgan et al., 2013).
Keberadaan microbiota usus manusia mulai awal kehidupan berada dalam usus dengan komposisi bervariasi yang dipengaruhi oleh etnis, bangsa dan gaya hidup yang berasal dari interaksi kompleks antara pola diet, etnis, dan faktor genetik (Barrett, 2014; Escobar et al., 2014; Maukonen & Saarela, 2015). Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan mikrobiota menurut Angelakis et al., 2012 ditunjukkan pada Gambar 1.
Peran pasti mikrobiota usus pada obesitas memang belum jelas, walaupun demikian mikrobiota mempunyai peran terhadap kejadian obesitas antara lain melalui mekanisme berikut ini: Mikrobiota usus dapat memfermentasi karbohidrat yang tidak dapat dicerna menjadi Short Chain Fatty Acids (SCFAs) melalui Carbohydrate Response Element Binding Protein (ChREBP) dan Sterol Response Binding Protein 1 (SREBP-1) serta melalui penekanan fasting induced adipocyte factor atau Angiopotein-Like Protein 4 (fiaf/ANGPTL4) sebagai penghambat lipoprotein lipase (LPL) yang mengakibatkan penumpukan lemak di jaringan perifer (Backhet et al., 2004). Fiaf diproduksi oleh white dan brown fat adipose tissue dan usus halus yang menghambat LPL sehingga mengakibatkan penurunan oksidasi lemak di jaringan adipose dan jaringan otot (Conterno et al, 2011). Disamping itu microbiota dapat mempengaruhi homeostasis energi dan energy harvesting. Mikrobiota usus dapat memfermentasi karbohidrat kompleks menjadi monosakarida dan SCFA. SCFA yang terdiri dari asetat, propionate dan butirat merupakan metabolit dari diet karbohidrat kompleks dan merupakan sumber energi baru bagi tubuh. Semakin besar efisiensi energi dari microbiota, maka semakin besar kecenderungan individu berkembang menjadi obesitas. Ekstraksi energi ini juga dipengaruhi oleh ketersediaan substrat, lama transit di usus, absorbsi mukosa dan keseimbangan mikrobiota. Pada obesitas terjadi ketidakseimbangan mikrobiota atau dikenal dengan istilah Dysbiosis, dimana filum Firmicutes bisa menjadi 20x lipat dibandingkan filum Bacteriodetes (Cockburn & Koropatkin, 2016).
Nah, bagaimana menu makan kita untuk menyeimbangkan mikrobiota usus kita agar terhindar dari obesitas??? Kita harus bisa mengendalikan obesitas dengan mengendalikan mikrobiota usus kita seperti dijelaskan pada Gambar 2.
DAFTAR PUSTAKA
Angelakis E, Armougom F, Million M, Raoult D. 2012. The relationship between gut microbiota and weight gain in humans. Future Microbiol. 7(1):91-109.
Barrett, K.E. 2014. Functional anatomy of the GI tract and organs draining into it. In Gastrointestinal Physiology (2nd ed.). NewYork. The McGraw-Hill Companies.
Backhed F, Ding H, Wang T, Hooper LV, Koh GY, Nagy A, et al. 2004. The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. Proc Natl Acad Sci U S A . 101(44):1571815723.
Conterno L., Fava F., Viola R., Tuohy K.M. 2011. Obesity and the gut microbiota: Does up-regulating colonic fermentation protect against obesity and metabolic disease?. Genes Nutr. 6:241–260.
Cockburn, D.W., and Koropatkin, N.M. 2016. Polysaccharide degradation by the intestinal microbiota and its influence on human health and disease. Mol. Biol. xx. xxx–xxx.
Escobar, J.S., Klotz, B., Valdes, B.E., and Agudelo, G.M. 2014. The gut microbiota of Colombians differs from that of Americans, Europeans and Asians. BMC Microbiol. 14: 311.
Jandhyala, S.M., Talukdar, R., Subramanyam, C., Vuyyuru, H., Sasikala, M., and Reddy, D.N. 2015. Role of the normal gut microbiota. World J Gastroenterol. 29: 8787-8803.
Jorth, P., Turner, K.H., Gumus, P., Nizam, N., Buduneli, N., and Whiteley, M. 2014. Metatranscriptomics of the human oral microbiome during health and disease. Mol. Biol. 5: e01012–e01014
Maukonen, J., and Saarela, M. 2015. Human gut microbiota: does diet matter? Proc. Nutr. Soc. 74: 23–36.
Morgan, X.C., Segata, N., and Huttenhower, C. 2013. Biodiversity and functional genomics in the human microbiome. Trends Genet. 29:51–58
Sekirov, I., Russell, S.L., Antunes, L.C., and Finlay, B.B. 2010. Gut microbiota in health and disease. Physiol. Rev. 90: 859-904
Tehrani AB, Nezami BG, Gewirtz A, Srinivasan S. 2012. Obesity and its associated disease: a role for microbiota?. Neurogastroenterol Motil.; 24(4):305-311.
5 OKTOBER 2021
MIKROBIOTA USUS DAN OBESITAS
Saat ini obesitas tidak hanya menjadi masalah di negara-negara maju, tetapi juga di negara berkembang. Walaupun segala cara penatalaksanaan dilakukan melalui pengaturan pola makan dan aktifitas fisik, namun dari tahun ke tahun prevalensinya terus meningkat. Hasil Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas) tahun 2018 menunjukkan bahwa persentase overweight dan obesitas pada dewasa ≥ 18 tahun terus terjadi peningkatan dari tahun 2007, 2013 dan 2018. Pada tahun 2007 prevalensi obesitas sebesar 10,5% meningkat menjadi 14,8% pada tahun 2013, dan terjadi peningkatan kembali pada tahun 2018 yaitu sebesar 21,8%.
Baru-baru ini telah dikemukakan bahwa mikrobiota usus merupakan faktor lingkungan yang menyebabkan obesitas. Apa yang dimaksud dengan mikrobiota usus? Mikrobiota usus didefinisikan sebagai komunitas mikroba kolektif yang menghuni usus manusia, termasuk bakteri, archaea, virus, dan beberapa uniseluler eukariota (Jorth et al., 2014; Jandyala et al., 2015). Meskipun telah ada lebih dari 50 filum bakteri, mikrobiota manusia didominasi oleh empat filum: Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria, dan Bacteroidetes. Mikrobiota usus manusia hanya didominasi oleh dua filum yaitu Bacteroidetes dan Firmicutes, sedangkan Proteobacteria, Verrucomicrobia, Actinobacteria, Fusobacteria, dan Cyanobacteria dalam proporsi kecil (Sekirov et al., 2010; Morgan et al., 2013).
Keberadaan microbiota usus manusia mulai awal kehidupan berada dalam usus dengan komposisi bervariasi yang dipengaruhi oleh etnis, bangsa dan gaya hidup yang berasal dari interaksi kompleks antara pola diet, etnis, dan faktor genetik (Barrett, 2014; Escobar et al., 2014; Maukonen & Saarela, 2015). Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan mikrobiota menurut Angelakis et al., 2012 ditunjukkan pada Gambar 1.
Peran pasti mikrobiota usus pada obesitas memang belum jelas, walaupun demikian mikrobiota mempunyai peran terhadap kejadian obesitas antara lain melalui mekanisme berikut ini: Mikrobiota usus dapat memfermentasi karbohidrat yang tidak dapat dicerna menjadi Short Chain Fatty Acids (SCFAs) melalui Carbohydrate Response Element Binding Protein (ChREBP) dan Sterol Response Binding Protein 1 (SREBP-1) serta melalui penekanan fasting induced adipocyte factor atau Angiopotein-Like Protein 4 (fiaf/ANGPTL4) sebagai penghambat lipoprotein lipase (LPL) yang mengakibatkan penumpukan lemak di jaringan perifer (Backhet et al., 2004). Fiaf diproduksi oleh white dan brown fat adipose tissue dan usus halus yang menghambat LPL sehingga mengakibatkan penurunan oksidasi lemak di jaringan adipose dan jaringan otot (Conterno et al, 2011). Disamping itu microbiota dapat mempengaruhi homeostasis energi dan energy harvesting. Mikrobiota usus dapat memfermentasi karbohidrat kompleks menjadi monosakarida dan SCFA. SCFA yang terdiri dari asetat, propionate dan butirat merupakan metabolit dari diet karbohidrat kompleks dan merupakan sumber energi baru bagi tubuh. Semakin besar efisiensi energi dari microbiota, maka semakin besar kecenderungan individu berkembang menjadi obesitas. Ekstraksi energi ini juga dipengaruhi oleh ketersediaan substrat, lama transit di usus, absorbsi mukosa dan keseimbangan mikrobiota. Pada obesitas terjadi ketidakseimbangan mikrobiota atau dikenal dengan istilah Dysbiosis, dimana filum Firmicutes bisa menjadi 20x lipat dibandingkan filum Bacteriodetes (Cockburn & Koropatkin, 2016).
Nah, bagaimana menu makan kita untuk menyeimbangkan mikrobiota usus kita agar terhindar dari obesitas??? Kita harus bisa mengendalikan obesitas dengan mengendalikan mikrobiota usus kita seperti dijelaskan pada Gambar 2.
DAFTAR PUSTAKA
Angelakis E, Armougom F, Million M, Raoult D. 2012. The relationship between gut microbiota and weight gain in humans. Future Microbiol. 7(1):91-109.
Barrett, K.E. 2014. Functional anatomy of the GI tract and organs draining into it. In Gastrointestinal Physiology (2nd ed.). NewYork. The McGraw-Hill Companies.
Backhed F, Ding H, Wang T, Hooper LV, Koh GY, Nagy A, et al. 2004. The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. Proc Natl Acad Sci U S A . 101(44):1571815723.
Conterno L., Fava F., Viola R., Tuohy K.M. 2011. Obesity and the gut microbiota: Does up-regulating colonic fermentation protect against obesity and metabolic disease?. Genes Nutr. 6:241–260.
Cockburn, D.W., and Koropatkin, N.M. 2016. Polysaccharide degradation by the intestinal microbiota and its influence on human health and disease. Mol. Biol. xx. xxx–xxx.
Escobar, J.S., Klotz, B., Valdes, B.E., and Agudelo, G.M. 2014. The gut microbiota of Colombians differs from that of Americans, Europeans and Asians. BMC Microbiol. 14: 311.
Jandhyala, S.M., Talukdar, R., Subramanyam, C., Vuyyuru, H., Sasikala, M., and Reddy, D.N. 2015. Role of the normal gut microbiota. World J Gastroenterol. 29: 8787-8803.
Jorth, P., Turner, K.H., Gumus, P., Nizam, N., Buduneli, N., and Whiteley, M. 2014. Metatranscriptomics of the human oral microbiome during health and disease. Mol. Biol. 5: e01012–e01014
Maukonen, J., and Saarela, M. 2015. Human gut microbiota: does diet matter? Proc. Nutr. Soc. 74: 23–36.
Morgan, X.C., Segata, N., and Huttenhower, C. 2013. Biodiversity and functional genomics in the human microbiome. Trends Genet. 29:51–58
Sekirov, I., Russell, S.L., Antunes, L.C., and Finlay, B.B. 2010. Gut microbiota in health and disease. Physiol. Rev. 90: 859-904
Tehrani AB, Nezami BG, Gewirtz A, Srinivasan S. 2012. Obesity and its associated disease: a role for microbiota?. Neurogastroenterol Motil.; 24(4):305-311.
DPC PERSAGI KOTA MALANG
Jl. Sisingamangaraja 42 Malang 65123
Jawa Timur – Indonesia
KONTAK KAMI
©2023. dpcpersagikotamalang.org
Powered by Pengusaha Gizi Indonesia