Nikotin ve bağırsak mikrobiyatası

Nikotin ve bağırsak mikrobiyatası arasındaki şaşırtıcı ilişkiler, yeni yayınlanmış bir çalışmanın sonuçları ile yeniden gündeme gelerek ilgi odağı oldu.

Bağırsak mikrobiyomu, metabolik homeostazı da içeren birçok fizyolojik işlevle ilişkilidir. Çeşitli çalışmalar, bağırsak mikrobiyomundaki bozulmanın tip 2 diabetes mellitus gibi birçok metabolik bozukluğun gelişimine yol açtığını ortaya koymuştur.

Bağırsak mikrobiyatası, sinyal habercileri ve mikrobiyal fonksiyon göstergeleri olan geniş bir biyoaktif metabolit spektrumu sentezler. Bu mikropların bileşimi ve işlevi, diyet ve günlük çevresel faktörler aracılığıyla modüle edilir. Konak metabolizması, bağırsak bakterileri tarafından sentezlenen diyet kaynaklı metabolitlerden önemli ölçüde etkilenir. Sindirilemeyen polisakkaritlerin bağırsak mikropları tarafından fermantasyonu, kilo alma direncini ve insülin duyarlılığını artıran kısa zincirli yağ asitlerinin (SCFA) oluşumuna yol açar.

Bağırsak mikrobiyotası, yüksek yağlı diyet (HFD) kaynaklı obeziteye karşı konakçı direncini destekleyen hidroksi, konjuge ve oksi yağ asitleri gibi çeşitli yağ asidi varyantlarının sentezlenmesiyle ilişkilidir. Bağırsak mikrobiyotası tarafından yağ asidi metabolitlerinin sentezi, konağın beslenme ortamına bağlı olarak, konak metabolik fonksiyonlarının iyileştirilmesinde önemli bir rol oynar.

Sigara içimi, ölüm oranını artıran önemli bir önlenebilir faktördür. Sigara içenlerin çoğu kardiyovasküler sorunlar, kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) ve çeşitli kanser türleri geliştirmeye yatkındır. Çeşitli çalışmalar pasif içiciliğe maruz kalmanın patojenlerle ilişkili enfeksiyonların gelişimine katkıda bulunduğunu ve astım, iltihaplı bağırsak hastalığı ve Crohn hastalığını şiddetlendirdiğini de göstermiştir.

Nikotin, tütündeki birincil aktif bileşendir. Pulmoner alveoller tarafından emilmesinin yanı sıra, ciltte ve gastrointestinal sistemde de bulunur. Nikotinin birçok yararlı ve zararlı etkisi tespit edilmiştir.

Nikotin iştahı düzenleyerek enerji alımını düzenler, ancak önceki çalışmalar nikotin maruziyetinin hepatik steatoz ve kardiyovasküler hastalıkların gelişimine nasıl yol açtığını gösteren kanıtları belgelemiştir.

Nikotin ve bağırsak mikrobiyatası arasındaki ilişki, mikrobiyata ve metabolitlerinde değişikliklere neden olarak konak metabolizmasını değiştirmesine dayanır.

Bu çalışmada, nikotine maruz kalmanın bağırsak mikrobiyal bileşiminde ve metabolik ürünlerinde değişikliklere neden olarak metabolik düzenleyici mekanizmaları nasıl etkilediği değerlendirilmiştir. Gözlenen etkiden sorumlu altta yatan mekanizmayı anlamak için bir fare modeli kullanılmış ve nikotin ve bağırsak mikrobiyatası ilişkisini ortaya çıkarmak ve konak metabolizmasını nasıl etkilediğini anlamak için küresel bir meta-analiz yapılmıştır.

Deneysel amaçlar doğrultusunda, karşılaştırılabilir vücut ağırlığına sahip yedi haftalık erkek fareler iki gruba ayrılmıştır: normal diyet (ND) grubu ve yüksek yağlı diyet (HFD) grubu. Bu fareler dört hafta boyunca nikotin veya saline maruz bırakılmıştır. Yedi ila on bir haftalık müdahalenin ardından, SCFA’lar ve uzun zincirli yağ asidi metabolit seviyeleri incelenmiştir. Çalışma farelerinin vücut ağırlığı da haftada bir kez ölçülmüş ve analiz için kan örnekleri toplanmıştır.

Bu çalışma, nikotin maruziyetinin arka planında bağırsak mikrobiyotası ve metabolitleri ile konak metabolik özelliklerinin yoğun etkileşimini yansıtmaktadır. İntraperitoneal nikotin uygulamasının kilo regülasyonu ve metabolik fenotipler üzerinde derin bir etkisi olduğu bulunmuştur. Bu etki kalori alımının azalmasından bağımsızdı.

Nikotin kaynaklı vücut ağırlığı baskılanması, yalnızca HFD alımı sırasında KetoB (linoleik asit) sentezleyen Lactobacillus spp dahil olmak üzere spesifik bağırsak bakterileri tarafından modüle edilmiştir.

Çeşitli çalışmalar nikotinin hipotalamik melanokortin sistemi aracılığıyla vücut ağırlığını ve gıda alımını azalttığını göstermiştir. Yüksek HFD maruziyetine yanıt olarak Lactobacillus spp. nispi bolluğunda bir azalma meydana gelmiştir. Bu bakteri popülasyonu nikotin varlığında, özellikle de HFD koşulları altında artış göstermiştir.

Bu çalışmadaki çift besleme modeli, nikotin uygulamasının neden olduğu kilo kontrolünün ana mekanizmasının kalori alımının azalmasıyla bağlantılı olduğunu göstermiştir. Nikotin uygulaması hem ND hem de HFD gruplarında kalori alımında azalmaya neden olsa da, özellikle HFD grubunda vücut ağırlığında daha büyük bir azalma meydana gelmiştir.

Bu sonuç, diyete bağlı faktörlerin nikotin tedavisi ile tetiklenen kilo kaybına katkıda bulunduğunu göstermektedir. HFD grubunda nikotine karşı bağırsak mikrobiyal duyarlılığını etkileyen yüksek LCFA konsantrasyonu bulunmuştur.
HFD ile beslenen farelerde intraperitoneal nikotin uygulamasından sonra plazma esterleşmemiş yağ asidindeki (NEFA) artış, nikotinin lipolizi teşvik etmedeki rolünü göstermektedir.

HFD ile beslenen farelerde antibiyotik tedavisi kullanılarak bağırsak mikrobiyotasının tükenmesi modeli, bağırsak mikrobiyotasının ve bunların diyetle alınan yağ asidi türevi metabolitlerinin nikotin kaynaklı vücut ağırlığı kaybında çok önemli olduğunu ortaya koymuştur. Tedavi edilen fareler nikotin uygulamasını takiben kalori alımını da önemli ölçüde azaltmıştır.

Mevcut çalışma, Keto B’yi nikotin uygulamasıyla ilişkili vücut ağırlığı kaybının düzenleyicisi olarak tanımlamıştır.
Bu çalışma, vücut ağırlığının azaltılması da dahil olmak üzere çeşitli metabolik koşulları etkileyen sigaraya yanıt olarak bağırsak mikroplarının geniş etkileşimini vurgulamıştır.