Berandasehat.id – Sebagian besar lemak tubuh orang dewasa terdiri dari lemak putih, yang menyimpan kelebihan kalori. Lemak krem dan cokelat membakar energi untuk menghasilkan panas dan membantu mengatur metabolisme.

Sel lemak krem adalah jenis lemak termogenik yang ditemukan di dalam jaringan lemak putih manusia yang membakar kalori untuk menghasilkan panas, bukan menyimpan energi.

Sering disebut ‘lemak cerah’ sel-sel ini bertindak seperti lemak cokelat ketika diaktifkan oleh dingin atau olahraga, membantu mengatur metabolisme, meningkatkan sensitivitas insulin, dan berpotensi melawan obesitas dan tekanan darah tinggi.

Bayi baru lahir memiliki jumlah lemak cokelat yang signifikan, tetapi cadangan tersebut menurun seiring bertambahnya usia.

Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mencari cara aman untuk mengubah lemak putih menjadi lemak krem, suatu proses yang dikenal sebagai ‘beiging’ sebagai strategi potensial untuk meningkatkan kesehatan metabolisme.

Para ilmuwan di City of Hope, Broad Institute, dan Universitas Keio telah menemukan bagaimana bakteri usus tertentu bekerja sama dengan diet untuk mengaktifkan mekanisme metabolisme, mengubah lemak putih penyimpan energi menjadi lemak krem (beige) pembakar kalori pada tikus.

Studi yang diterbitkan di Nature menunjukkan bahwa diet rendah protein mengaktifkan serangkaian mikroba usus tertentu yang mengirimkan sinyal kimia ke seluruh tubuh, mendorong jaringan lemak untuk membakar energi alih-alih menyimpannya.

Temuan ini mengungkap jalur biologis yang sebelumnya tidak diketahui yang menghubungkan diet, mikrobioma usus, dan kesehatan metabolisme, yang pada akhirnya dapat memberikan informasi untuk pengobatan baru bagi obesitas, diabetes, dan penyakit terkait.

“Jaringan lemak itu tidak tetap, sangat mudah beradaptasi,” kata Kenya Honda, M.D., Ph.D., salah satu penulis senior studi dan profesor adjunkt di City of Hope.

“Kami menemukan bahwa bakteri usus tertentu dapat merasakan apa yang dimakan oleh inang dan menerjemahkan informasi tersebut menjadi sinyal yang memberi tahu sel lemak untuk membakar energi,” ujarnya.

Hubungan diet rendah protein dan mikrobioma

Dalam penelitian ini, para peneliti dari City of Hope, Universitas Keio, dan Broad Institute menemukan bahwa tikus yang diberi diet rendah protein mengembangkan sejumlah besar lemak krem hanya jika mereka memiliki bakteri usus yang tepat.

Ketika diet yang sama diberikan kepada tikus bebas kuman tanpa mikrobioma, efek pembakaran lemak menghilang.

“Ini memberi tahu kita bahwa diet saja tidak cukup,” kata Honda. “Mikrobioma usus sangat penting.”

Para peneliti mengidentifikasi empat galur bakteri spesifik yang diperlukan untuk memicu pengubahan lemak menjadi lemak cokelat.

Ketika mikroba ini dimasukkan ke dalam tikus bersamaan dengan diet rendah protein, hewan-hewan tersebut mengubah lemak putih menjadi lemak krem, berat badannya berkurang, menunjukkan kontrol glukosa yang lebih baik, dan memiliki kadar kolesterol yang lebih rendah.

Sinyal mikroba pendorong pembakaran lemak

Tim ilmuwan menyampaikan, alih-alih membalik satu saklar di jaringan lemak, bakteri usus bertindak lebih seperti tim estafet.

Mereka mengirimkan satu sinyal yang mengubah asam empedu dan mendorong sel lemak menuju keadaan pembakaran kalori, dan sinyal kedua yang menyebabkan hati melepaskan hormon peningkat metabolisme yang disebut FGF21.

Ketika para ilmuwan mengganggu salah satu sinyal tersebut, efek pembakaran lemak menghilang, mengungkap bahwa kedua sinyal tersebut harus bekerja bersama agar prosesnya berhasil.

“Penelitian ini menggarisbawahi bagaimana mikrobioma usus secara aktif menafsirkan apa yang kita makan dan menerjemahkan informasi tersebut menjadi sinyal yang ditanggapi tubuh,” kata penulis senior Ramnik Xavier, M.D., Ph.D., anggota inti di Broad Institute dan profesor kedokteran di Harvard Medical School.

Ini membuka peluang untuk memikirkan interaksi antara mikroba, metabolit, dan penyakit metabolik, memahami mekanismenya, dan berpotensi menerjemahkannya menjadi intervensi untuk kesehatan metabolik.

Implikasi untuk terapi masa depan

Para peneliti menekankan bahwa temuan ini tidak boleh diterapkan secara langsung pada manusia.

Pasalnya diet rendah protein yang digunakan dalam penelitian ini lebih rendah daripada yang direkomendasikan untuk manusia, dan upaya sebelumnya untuk meningkatkan metabolisme dengan memberikan probiotik saja sebagian besar gagal.

Sebaliknya, penelitian ini mengarah pada target obat baru, jalur biologis yang diaktifkan oleh mikroba, bukan diet ekstrem atau suplemen bakteri.

“Tujuan kami bukanlah untuk menyuruh orang makan diet ekstrem,” kata penulis utama studi, Takeshi Tanoue dari City of Hope dan Universitas Keio.

Peluang sebenarnya adalah memahami jalur-jalur ini dengan cukup baik untuk merancang terapi yang secara aman meniru manfaatnya, tandasnya. (BS)