Pengenalan

Nama kajian: A core gut microbiome in obese and lean twins

Objektif: Menilai bagaimana genotip, persekitaran dan tahap adipositi (kegemukan) mempengaruhi mikrobiom usus, dengan mengkaji pasangan kembar wanita dewasa yang sama-sama kurus atau sama-sama obes serta ibu mereka.

Negara kajian: Tidak dinyatakan dalam abstrak

Usus manusia didiami oleh berbilion bakteria yang membantu mencerna polisakarida yang tidak dapat dihadam oleh tubuh sendiri dan mengekstrak tenaga daripadanya. Kajian pada tikus kurus dan obes sebelum ini mencadangkan bahawa mikrobiota usus mempengaruhi keseimbangan tenaga dengan menentukan berapa banyak kalori yang dapat ‘dituai’ daripada makanan.

Kajian oleh Turnbaugh dan rakan-rakan yang diterbitkan dalam Nature pada tahun 2009 ini merupakan antara kajian paling berpengaruh dalam bidang mikrobiom dan obesiti. Ia menggunakan reka bentuk kembar untuk memisahkan pengaruh genetik dan persekitaran terhadap bakteria usus.

Mengapa Kajian Ini Penting

Kembar seiras (monozigot) berkongsi hampir semua gen, manakala kembar tidak seiras (dizigot) berkongsi kira-kira separuh. Dengan membandingkan kedua-dua jenis kembar, penyelidik dapat menganggarkan sejauh mana genetik menentukan komposisi bakteria usus berbanding faktor persekitaran seperti diet dan rumah yang dikongsi.

Sebelum kajian ini, kebanyakan maklumat tentang kepelbagaian mikrobiom datang daripada sebilangan kecil individu dewasa yang tidak berkaitan. Kajian ini antara yang pertama menghubungkan kepelbagaian dengan fungsi gen bakteria secara besar-besaran.

Kaedah Kajian

Penyelidik mencirikan komuniti mikrob najis dalam pasangan kembar wanita dewasa, sama ada monozigot atau dizigot, yang sama-sama kurus atau sama-sama obes, serta ibu mereka. Seramai 154 individu dianalisis.

Analisis menghasilkan 9,920 jujukan gen 16S rRNA hampir lengkap dan 1,937,461 jujukan separa, serta 2.14 gigabes data daripada mikrobiom mereka. Gen 16S rRNA digunakan untuk mengenal pasti jenis bakteria, manakala data mikrobiom menunjukkan gen dan fungsi yang dibawa oleh bakteria tersebut.

Dapatan Utama

1. Mikrobiom Dikongsi Dalam Keluarga, Tetapi Setiap Orang Unik

Mikrobiom usus didapati dikongsi antara ahli keluarga. Namun, komuniti mikrob setiap individu berbeza dari segi keturunan bakteria khusus yang hadir. Tahap persamaan antara kembar monozigot adalah setanding dengan kembar dizigot, yang mencadangkan persekitaran yang dikongsi mungkin lebih penting daripada genetik semata-mata.

2. Wujud ‘Mikrobiom Teras’ Pada Tahap Fungsi

Walaupun jenis bakteria berbeza antara individu, terdapat banyak gen mikrob yang dikongsi. Ini membentuk ‘mikrobiom teras’ yang luas dan boleh dikenal pasti pada tahap gen, bukan pada tahap jenis organisma. Maknanya, bakteria yang berbeza boleh melaksanakan fungsi yang sama.

3. Obesiti Dikaitkan Dengan Perubahan Mikrobiota

Obesiti dikaitkan dengan perubahan pada tahap filum bakteria, kepelbagaian bakteria yang berkurang, serta perubahan dalam perwakilan gen dan laluan metabolik bakteria. Dapatan kepelbagaian yang lebih rendah ini kemudian menjadi tema berulang dalam banyak kajian obesiti seterusnya.

4. Penyimpangan Daripada Teras Berkait Dengan Keadaan Fisiologi

Penyelidik menyimpulkan bahawa kepelbagaian himpunan organisma masih boleh menghasilkan mikrobiom teras yang sama pada tahap fungsi, dan penyimpangan daripada teras ini dikaitkan dengan keadaan fisiologi yang berbeza, termasuk obesiti.

Implikasi Kepada Pengguna dan Kesihatan Awam di Malaysia

Bagi orang ramai, kajian ini menunjukkan bahawa persekitaran dan cara hidup keluarga, termasuk makanan yang dikongsi di rumah, mungkin memainkan peranan besar dalam membentuk bakteria usus. Ini memberi harapan kerana faktor persekitaran lebih mudah diubah berbanding gen.

Bagi penyelidikan di Malaysia, kajian seperti ini menunjukkan keperluan data mikrobiom tempatan, kerana populasi berbilang etnik dengan diet yang berbeza mungkin mempunyai corak mikrobiom yang tersendiri.

Batasan Kajian

Ini kajian pemerhatian, jadi ia menunjukkan perkaitan, bukan sebab dan akibat. Ia tidak dapat menentukan sama ada perubahan mikrobiota menyebabkan obesiti atau sebaliknya. Peserta hanya wanita, dan negara serta latar etnik tidak dinyatakan dalam abstrak. Kaedah penjujukan juga telah berkembang jauh sejak 2009.

Langkah Praktikal

Oleh kerana kepelbagaian bakteria dikaitkan dengan berat badan yang sihat, amalan yang biasanya disyorkan ialah mempelbagaikan jenis makanan tumbuhan dalam diet harian. Amalan makan bersama keluarga dengan menu yang sihat boleh memberi manfaat kepada semua ahli rumah.

Ringkasan Angka Penting

• 154 individu: kembar wanita dewasa (monozigot dan dizigot) serta ibu mereka.

• 9,920 jujukan 16S rRNA hampir lengkap dan 1,937,461 jujukan separa.

• 2.14 gigabes data mikrobiom.

• Obesiti dikaitkan dengan kepelbagaian bakteria yang lebih rendah.

Konteks Tambahan (Latar Belakang Umum, Bukan Dapatan Kajian)

Filum ialah tahap pengelasan bakteria yang sangat luas, setara dengan kumpulan besar seperti Firmicutes dan Bacteroidetes. Perubahan pada tahap filum memberi gambaran umum, tetapi tidak menunjukkan spesies mana yang terlibat. Kajian-kajian kemudian banyak beralih kepada analisis yang lebih terperinci pada tahap spesies dan strain.

Konsep ‘mikrobiom teras pada tahap fungsi’ juga menjelaskan mengapa dua orang dengan bakteria yang berbeza masih boleh sama sihat. Yang penting mungkin ialah kerja yang dilakukan oleh bakteria, seperti menghasilkan asid lemak rantai pendek daripada serat, bukan nama bakteria itu sendiri. Ini menyokong idea bahawa diet yang kaya serat boleh menyokong fungsi usus yang sihat walaupun komposisi bakteria setiap individu berbeza.

Kajian kembar juga mempunyai kelebihan kerana pasangan kembar biasanya dibesarkan dalam rumah yang sama dan berkongsi makanan semasa kecil. Ini membantu penyelidik memahami sejauh mana pengalaman awal kehidupan membentuk bakteria usus yang kekal hingga dewasa.

Kesimpulan

Kajian kembar ini menunjukkan bahawa walaupun jenis bakteria usus berbeza antara individu, terdapat teras fungsi yang dikongsi. Obesiti dikaitkan dengan kepelbagaian yang lebih rendah dan perubahan laluan metabolik bakteria. Kajian ini meletakkan asas penting bagi penyelidikan mikrobiom dan obesiti selama lebih sedekad.

Sumber Rujukan

Turnbaugh, P. J. et al. (2009). A core gut microbiome in obese and lean twins. Nature, 457(7228), 480–484. DOI: 10.1038/nature07540

Pautan SciSpace: https://scispace.com/papers/a-core-gut-microbiome-in-obese-and-lean-twins-103yvk7ie5

Kata Kunci

mikrobiom teras, kajian kembar, obesiti, kepelbagaian bakteria, 16S rRNA, metagenomik