Ilmuwan yang berupaya mengatasi krisis obesitas yang sedang berlangsung telah membuat penemuan penting: Pembatasan kalori secara berkala menyebabkan perubahan signifikan pada usus dan otak, yang dapat membuka opsi baru untuk mempertahankan berat badan yang sehat.

Peneliti dari Cina mempelajari 25 relawan yang digolongkan sebagai obesitas selama periode 62 hari, di mana mereka mengikuti program pembatasan energi berkala (IER) – sebuah aturan yang melibatkan pengendalian cermat asupan kalori dan puasa relatif pada beberapa hari.

Para peserta dalam penelitian ini tidak hanya kehilangan berat badan – 7,6 kilogram (16,8 pon) atau 7,8 persen dari berat badan mereka secara rata-rata – ada juga bukti adanya pergeseran aktivitas daerah otak yang terkait dengan obesitas, dan dalam susunan bakteri usus.

"Di sini kami menunjukkan bahwa diet IER mengubah sumbu otak-usus-mikrobioma manusia," kata peneliti kesehatan Qiang Zeng dari Second Medical Center dan National Clinical Research Center for Geriatric Diseases di Cina saat hasilnya dipublikasikan pada Desember 2023.

"Perubahan yang diamati pada mikrobioma usus dan aktivitas di wilayah otak terkait kecanduan selama dan setelah penurunan berat badan sangat dinamis dan saling terkait dari waktu ke waktu."

Tidak jelas apa yang menyebabkan perubahan ini, atau apakah usus memengaruhi otak atau sebaliknya.

Namun, kita tahu bahwa usus dan otak saling terkait erat, jadi mengobati wilayah otak tertentu bisa menjadi cara untuk mengendalikan asupan makanan.

Perubahan aktivitas otak, yang terlihat melalui pemindaian pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI), terjadi di wilayah yang diketahui penting dalam pengaturan nafsu makan dan kecanduan – termasuk girus orbital frontal inferior.

Terlebih lagi, perubahan mikrobioma usus, yang dianalisis melalui sampel tinja dan pengukuran darah, dikaitkan dengan wilayah otak tertentu.

Misalnya, bakteri Coprococcus dan Eubacterium hallii berasosiasi negatif dengan aktivitas di girus orbital frontal inferior kiri, area yang terlibat dalam fungsi eksekutif, termasuk kemauan kita dalam hal asupan makanan.

"Mikrobioma usus diperkirakan berkomunikasi dengan otak dalam cara dua arah yang kompleks," kata ilmuwan medis Xiaoning Wang dari State Clinic Center for Geriatrics di Cina.

"Mikrobioma menghasilkan neurotransmiter dan neurotoksin yang mengakses otak melalui saraf dan sirkulasi darah. Sebagai balasannya, otak mengendalikan perilaku makan, sementara nutrisi dari makanan kita mengubah komposisi mikrobioma usus."

Lebih dari satu miliar orang di seluruh dunia diperkirakan mengalami obesitas, yang menyebabkan peningkatan risiko berbagai masalah kesehatan, mulai dari kanker hingga penyakit jantung.

Mengetahui lebih banyak tentang bagaimana otak dan usus kita saling bergantung dapat membuat perbedaan besar dalam mencegah dan mengurangi obesitas secara efektif.

"Pertanyaan berikutnya yang harus dijawab adalah mekanisme pasti yang digunakan mikrobioma usus dan otak untuk berkomunikasi pada orang gemuk, termasuk selama penurunan berat badan," kata ilmuwan biomedis Liming Wang dari Akademi Ilmu Pengetahuan Cina.

"Mikrobioma usus dan wilayah otak spesifik apa yang penting untuk keberhasilan penurunan berat badan dan mempertahankan berat badan yang sehat?"

Penelitian ini dipublikasikan dalam Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.