จุดกำเนิดความอยากอาหาร: บทบาทของเมแทบอไลต์ของจุลินทรีย์ในการควบคุมโภชนาการ

ในบทวิจารณ์ที่ตีพิมพ์ในTrends in Endocrinology & Metabolismนักจุลชีววิทยาและนักต่อมไร้ท่อชั้นนำได้สำรวจแนวคิดใหม่ ไม่เพียงแต่ฮอร์โมนของโฮสต์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงเมแทบอไลต์ของแบคทีเรียในลำไส้ด้วย เช่น กรดไขมันสายสั้น (SCFA) อนุพันธ์ของทริปโตเฟน กรดน้ำดีรอง และสารอื่นๆ มีส่วนในการกำหนดความอยากอาหารและควบคุมสมดุลของพลังงาน

แนวคิดหลักของการทบทวน

1. เมตาบอไลต์ของจุลินทรีย์เป็นสัญญาณความหิวและความอิ่ม

   • SCFA (อะซิเตท โพรพิโอเนต บิวทิเรต) กระตุ้นตัวรับ FFAR2/3 บนเซลล์ enteroendocrine ในลำไส้ → ปล่อย PYY และ GLP-1 → กดความอยากอาหารและทำให้การระบายอาหารในกระเพาะอาหารล่าช้า

   • อินโดลและกรดอินโดลอะซิติกจากทริปโตเฟนกระตุ้นให้เกิดการหลั่งเซโรโทนินในเซลล์เอนเทอโรโครมาฟฟิน ซึ่งส่งผลทางอ้อมต่อศูนย์ความอิ่มในสมอง

2. การเดินทางของเมแทบอไลต์สู่สมอง

   • ผลิตภัณฑ์จากจุลินทรีย์บางส่วนเข้าสู่กระแสเลือด ข้ามผ่านด่านกั้นเลือด-สมอง และออกฤทธิ์ต่อเซลล์ประสาทไฮโปทาลามัส (เซลล์ NPY/AgRP และ POMC) ส่งผลให้ความรู้สึกหิวเปลี่ยนไป

   • กรดน้ำดีรองมีอิทธิพลต่อการเผาผลาญพลังงานผ่านการปรับเปลี่ยน TGR5 และ FXR ในตับและสมอง

3. ผลกระทบของอาหารต่อไมโครไบโอมและพฤติกรรม

   • การรับประทานอาหารที่มีกากใยสูงจะช่วยกระตุ้นการผลิต SCFA และเพิ่มความไวต่อสัญญาณความอิ่ม

   • อาหารที่มีไขมันสูงและคาร์โบไฮเดรตต่ำทำให้เกิดความไม่สมดุลในจุลินทรีย์ ส่งผลให้ผู้ผลิต SCFA ลดลง และทำให้รับประทานอาหารมากเกินไป

4. มุมมองทางคลินิก

   • โปรไบโอติกและพรีไบโอติก: การบริโภค Bifidobacterium สายพันธุ์ Akkermansia และไฟเบอร์เฉพาะอย่างตรงเป้าหมายเพื่อแก้ไขสัญญาณการเผาผลาญ

   • เมตาบอไลต์ของจุลินทรีย์ในรูปแบบยา: การพัฒนาบิวทิเรตและโพรพิโอเนตแบบสูดดมหรือฉีดเพื่อควบคุมความอยากอาหารในผู้ป่วยโรคอ้วนและกลุ่มอาการเมตาบอลิก

“การทบทวนของเราเน้นย้ำว่าไมโครไบโอมไม่ใช่เพียงพืช 'ในครัวเรือน' เท่านั้น แต่เป็นอวัยวะต่อมไร้ท่อที่ทำงานอยู่ซึ่งควบคุมโภชนาการของเราผ่านผลิตภัณฑ์ต่างๆ” ดร. หลี่ จิง จากมหาวิทยาลัยโคโลราโด ให้ความเห็น

เหตุใดสิ่งนี้จึงสำคัญ?

• เป้าหมายใหม่ในการต่อสู้กับโรคอ้วนและอาการผิดปกติของการกินไม่ได้อยู่ที่สมองโดยตรง แต่เป็น “ผู้ส่งสาร” จากลำไส้
• การปรับเปลี่ยนการบำบัดเฉพาะบุคคล: การวิเคราะห์โปรไฟล์เมตาบอไลต์ของจุลินทรีย์จะช่วยให้สามารถปรับอาหารและโปรไบโอติกให้เหมาะกับแต่ละบุคคลได้
• การป้องกันโรค: การทำให้สัญญาณจุลินทรีย์เป็นปกติสามารถช่วยลดความเสี่ยงของโรคเบาหวานประเภท 2 และภาวะแทรกซ้อนทางหลอดเลือดและหัวใจได้

ผู้เขียนชี้ให้เห็นประเด็นสำคัญหลายประการ:

1. ไมโครไบโอมในฐานะอวัยวะต่อ
   มไร้ท่อ “เมแทบอไลต์ของจุลินทรีย์ไม่ใช่เพียง 'ของเสีย' จากการหมัก แต่เป็นโมเลกุลส่งสัญญาณเต็มรูปแบบที่ส่งผลต่อเซลล์ enteroendocrine และเซลล์ประสาทไฮโปทาลามัส” ดร. หลี่ จิง ผู้เขียนคนแรกของบทวิจารณ์นี้เน้นย้ำ

2. การกำหนดเป้าหมายของเมตาบอไลต์อย่างแม่นยำ
   “เราไม่ได้พูดถึงการแก้ไขไมโครไบโอต้าอย่างครอบคลุม แต่เป็นการแทรกแซงแบบกำหนดเป้าหมาย: การแนะนำโปรไบโอติกหรือพรีไบโอติกเฉพาะที่กระตุ้นการผลิต SCFA ที่เราต้องการอย่างแม่นยำ” ศาสตราจารย์ Sarah Morgan ผู้เขียนร่วมกล่าว

3. การบำบัดแบบเฉพาะบุคคล
   “แต่ละคนมีลายนิ้วมือจุลินทรีย์ของตัวเอง ดังนั้นการควบคุมความอยากอาหารที่มีประสิทธิผลต้องเริ่มจากการวิเคราะห์ไมโครไบโอมและเมตาบอไลต์ก่อน จากนั้นจึงปรับอาหารและอาหารเสริม” ดร. Juan Park แนะนำ

4. การทดลองทางคลินิกใหม่
   “ขณะนี้มีการวางแผนการทดลองแบบสุ่ม โดยจะกำหนดให้ใช้บิวทิเรตและโพรพิโอเนตสำหรับภาวะอ้วนและภาวะก่อนเบาหวาน และจุดสิ้นสุดจะได้รับการประเมินไม่เพียงแค่จากน้ำหนักตัวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงในโปรไฟล์จุลินทรีย์และระดับฮอร์โมนความอยากอาหารด้วย” ดร. เอมิลี่ เฉิน กล่าว

บทวิจารณ์นี้เปิดโอกาสให้มีการนำกลยุทธ์ที่ใช้จุลินทรีย์มาใช้เพื่อควบคุมความอยากอาหารและภาวะสมดุลของพลังงาน โดยนำเสนอแนวทางใหม่ในการรักษาและป้องกันโรคที่เกี่ยวข้องกับโภชนาการ