Lebih dari satu miliar orang di seluruh dunia kini hidup dengan obesitas, suatu kondisi yang meningkatkan risiko penyakit kardiovaskular, diabetes, dan beberapa jenis kanker. Namun menurunkan berat badan dan mempertahankannya bisa jadi sangat sulit. Tubuh tidak hanya merespons penurunan kalori dengan cara yang sederhana. Sinyal dari usus, hormon, metabolisme, dan otak semuanya dapat memengaruhi rasa lapar, mengidam, dan menambah berat badan.
Salah satu pendekatan yang semakin menarik minat adalah pembatasan energi intermiten (IER), suatu bentuk diet di mana periode pengurangan asupan kalori diikuti dengan periode makan yang lebih normal. Penelitian yang dipublikasikan pada tahun 2023 menunjukkan bahwa strategi ini dapat memberikan manfaat lebih dari sekadar mengurangi berat badan. Hal ini juga dapat mengubah hubungan antara bakteri usus dan aktivitas otak yang terkait erat dengan nafsu makan dan perilaku makan.
“Di sini kami menunjukkan bahwa diet IER mengubah poros mikrobioma otak-usus manusia. Perubahan yang diamati pada mikrobioma usus dan aktivitas wilayah otak terkait AD selama dan setelah penurunan berat badan sangat dinamis dan seiring berjalannya waktu,” kata penulis akhir Dr. Qiang Zeng, seorang peneliti di Institut Manajemen Kesehatan di Rumah Sakit Umum PLA Beijing.
Puasa intermiten dan otak
Untuk mengeksplorasi apa yang terjadi di dalam tubuh selama penurunan berat badan, para peneliti mempelajari 25 orang dewasa yang mengalami obesitas di Tiongkok. Para relawan, rata-rata berusia sekitar 27 tahun, memiliki BMI antara 28 dan 45.
Tim menggunakan beberapa alat untuk melacak perubahan dari waktu ke waktu. Sampel tinja dianalisis menggunakan metagenomik untuk mengukur komposisi mikrobioma usus. Tes darah digunakan untuk memantau perubahan metabolisme dan fisiologis. Para peneliti juga menggunakan pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI) untuk memeriksa aktivitas di wilayah otak yang terlibat dalam nafsu makan, emosi, perhatian, pembelajaran, penghambatan, dan penghargaan.
“Mikrobioma usus yang sehat dan seimbang sangat penting untuk homeostasis energi dan menjaga berat badan normal. Sebaliknya, mikrobioma usus yang abnormal dapat mengubah perilaku makan kita dengan memengaruhi area tertentu di otak yang terlibat dalam kecanduan,” jelas rekan penulis Dr. Yongli Li dari Departemen Manajemen Kesehatan, Rumah Sakit Rakyat Provinsi Henan, Tiongkok.
Program penurunan berat badan yang dikontrol dengan cermat
Penelitian dimulai dengan fase puasa terkontrol selama 32 hari. Selama periode ini, peserta menerima makanan yang dirancang oleh ahli gizi. Asupan kalori mereka dikurangi secara bertahap hingga mencapai sekitar seperempat dari kebutuhan energi dasar mereka.
Ini diikuti dengan fase puasa terkontrol selama 30 hari. Selama tahap ini, peserta diberikan daftar makanan yang direkomendasikan, bukan makanan yang disiapkan sepenuhnya. Mereka yang mengikuti rencana tersebut dengan tepat akan mengonsumsi 500 kalori per hari untuk wanita dan 600 kalori per hari untuk pria.
Pada akhir intervensi, peserta mengalami penurunan rata-rata 7,6 kilogram, atau sekitar 7,8% dari berat badan awal. Mereka juga melihat penurunan lemak tubuh dan lingkar pinggang.
Peningkatan metabolisme tidak hanya sekedar menambah berat badan. Tekanan darah turun, begitu pula gula darah puasa, kolesterol total, HDL, LDL, dan aktivitas enzim utama hati. Menurut para peneliti, perubahan ini menunjukkan bahwa pembatasan energi secara berkala dapat membantu mengurangi masalah terkait obesitas seperti hipertensi, hiperlipidemia, dan disfungsi hati.
Perubahan otak dan usus terjadi bersamaan
Para peneliti menemukan bahwa program penurunan berat badan dikaitkan dengan aktivitas yang lebih rendah di beberapa wilayah otak yang terlibat dalam perilaku yang berhubungan dengan nafsu makan dan kecanduan. Perubahan-perubahan ini mungkin membantu menjelaskan mengapa diet tidak hanya memengaruhi ukuran tubuh, tapi juga mengidam makanan, pengendalian diri, dan keinginan untuk makan.
Pada saat yang sama, mikrobioma usus telah berubah. Kelimpahan Faecalibacterium prausnitzii, Parabakteroides distasonisDan Bakteriokles seragam telah meningkat secara signifikan. Escherichia coli menurun.
Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa mikroba tertentu terkait dengan aktivitas di area tertentu di otak. Kelimpahan E.coli, Coprococcus datangDan Eubacteria halii dikaitkan secara negatif dengan aktivitas di girus frontal inferior orbital kiri otak, suatu wilayah yang terlibat dalam fungsi eksekutif dan kemauan selama penurunan berat badan.
Bakteri lain menunjukkan pola sebaliknya. P. distasonis Dan Flavonifraktor plautii berhubungan positif dengan wilayah otak yang terlibat dalam perhatian, penghambatan motorik, emosi, dan pembelajaran.
Temuan ini menunjukkan kemungkinan yang mengejutkan: Ketika berat badan seseorang turun, mikrobioma usus dan otak dapat berubah secara bersamaan. Penelitian ini tidak dapat membuktikan apakah bakteri usus menyebabkan perubahan otak, apakah otak menyebabkan perubahan mikroba, atau apakah ada faktor lain yang mempengaruhi keduanya. Namun hasilnya menegaskan bahwa pengendalian berat badan bukan hanya soal kemauan atau kalori. Ini mungkin melibatkan perubahan percakapan biologis antara usus dan otak.
Percakapan dua arah di dalam tubuh
Mikrobioma usus diperkirakan berkomunikasi dengan otak secara kompleks dan dua arah. Mikrobioma menghasilkan neurotransmitter dan neurotoksin yang mengakses otak melalui saraf dan sirkulasi darah. Sebagai imbalannya, otak mengontrol perilaku makan, sementara nutrisi dalam makanan kita mengubah komposisi mikrobioma usus, kata rekan penulis Dr. Xiaoning Wang dari Institute of Geriatrics di PLA General Hospital.
Komunikasi dua arah ini mungkin membantu menjelaskan mengapa obesitas sangat sulit diobati. Rasa lapar, mengidam, suasana hati, penghargaan, dan metabolisme semuanya dibentuk oleh sinyal biologis. Mikrobioma usus dapat menghasilkan senyawa yang mempengaruhi peradangan, metabolisme, dan aktivitas sistem saraf. Otak, pada gilirannya, membantu mengatur pilihan makanan dan perilaku makan.
Hasil pada tahun 2023 menunjukkan bahwa penurunan berat badan yang sukses mungkin melibatkan perubahan di seluruh sistem, bukan pada organ yang terisolasi.
Apa yang ditambahkan oleh penelitian lebih lanjut
Penelitian yang diterbitkan setelah penelitian tahun 2023 terus mendukung gagasan bahwa puasa dapat mempengaruhi mikrobioma usus, meskipun buktinya masih kompleks. Tinjauan sistematis terhadap penelitian pada manusia pada tahun 2024 menemukan bahwa puasa intermiten tampaknya memengaruhi kekayaan, keragaman, dan komposisi mikroba usus. Namun, penulis juga mencatat bahwa hasilnya sangat bervariasi antar penelitian dan diperlukan lebih banyak penelitian untuk menentukan perubahan mana yang benar-benar bermanfaat bagi kesehatan.
Studi klinis lain pada tahun 2024 membandingkan puasa intermiten yang dikombinasikan dengan stimulasi protein dengan pembatasan kalori terus menerus pada orang dewasa yang kelebihan berat badan atau obesitas. Kedua pola makan tersebut mengurangi asupan kalori, namun kelompok puasa dan peningkatan protein menunjukkan penurunan berat badan yang lebih besar dan perubahan yang lebih nyata pada mikrobioma usus. Para peneliti melaporkan peningkatan mikroba dan sinyal metabolisme yang terkait dengan peningkatan komposisi tubuh dan hilangnya lemak.
Secara keseluruhan, temuan terbaru ini memperkuat gambaran yang lebih luas: intervensi berbasis puasa dapat membentuk kembali mikrobioma usus dengan cara yang bermakna. Namun, mereka juga menunjukkan bahwa detail itu penting. Jenis puasa, asupan kalori, asupan protein, asupan serat, waktu makan, dan biologi individu semuanya dapat mempengaruhi hasilnya.
Pertanyaan Berikutnya untuk Penelitian Penurunan Berat Badan
Penelitian awal tahun 2023 berukuran kecil dan bersifat korelasional, sehingga tidak dapat menunjukkan sebab dan akibat. Hal ini juga berfokus pada kelompok peserta tertentu dan intervensi jangka pendek. Penelitian yang lebih besar dan lebih lama akan diperlukan untuk menentukan apakah mikroba atau wilayah tertentu di otak dapat memprediksi dengan pasti siapa yang akan menurunkan berat badan, siapa yang tidak akan menambah berat badannya kembali, dan diet mana yang paling cocok untuk orang yang berbeda.
Rekan penulis Dr Liming Wang, juga dari Institut Manajemen Kesehatan Beijing, mengatakan: “Pertanyaan berikutnya yang harus dijawab adalah mekanisme yang tepat di mana mikrobioma usus dan otak berkomunikasi pada orang yang mengalami obesitas, termasuk selama penurunan berat badan. Daerah spesifik manakah dari mikrobioma usus dan otak yang penting untuk keberhasilan penurunan berat badan dan pemeliharaan berat badan yang sehat?
Untuk saat ini, penelitian menawarkan gambaran lebih rinci tentang apa yang bisa terjadi selama puasa intermiten. Penurunan berat badan bukan hanya tentang mengurangi simpanan lemak. Ini mungkin juga melibatkan perubahan tersinkronisasi pada bakteri usus, metabolisme, dan aktivitas otak yang mengubah cara tubuh merespons makanan.
