این پژوهش 3 گروه انسانی را شامل می‌شود: افراد دارای وزن طبیعی، افرادی که تحت عمل جراحی بای‌پس معده قرار گرفته‌اند و دسته سوم بیماران مبتلا به عارضه چاقی مرضی.
چاقی بیمارگونه یا مرضی، عارضه‌ای جدی و غالبا تهدیدکننده زندگی است که با دیابت‌ها، بیماری قلبی عروقی، سرطان و اختلالات روانی اجتماعی در ارتباط است. حدود 4 میلیون آمریکایی از چاقی رنج می‌برند و سالانه جمعیت قابل توجهی نزدیک به 300 هزار نفر از بیماری‌های ناشی از چاقی می‌میرند.
این همکاری تحقیقاتی با هدف آشکار کردن ارتباط‌های میان ترکیب میکروبی روده انسان و چاقی مرضی زمانی شروع شد که متخصصان بیماری‌های معده و روده کلینیک مایو به هر دو موضوع مکانیسم‌های متضمن چاقی و نیز گزینه‌های محتمل برای جراحی بای‌پس معده علاقه‌مند شدند که هنوز هم به عنوان تنها گزینه درمانی بلندمدت قابل اطمینان برای اضافه وزن شدید به شمار می‌رود.
در راه‌اندازی این پژوهش از همکاری مهندسان زیست محیطی در مرکز فناوری زیستی محیطی آکادمی ملی مهندسی نیز استفاده شد که جمعیت‌های میکروبی مهم برای تصفیه و زدودن آلاینده‌ها و تولید انرژی‌های زیستی تجدیدشونده را مورد آزمایش قرار می‌دهند. فرضیه مرکزی تیم تحقیقاتی عبارت از جمعیت‌های مختلف میکروبی در روده است که اجازه برداشت انرژی بیشتر را به بدن می‌دهد و در نتیجه افراد را نسبت به توسعه چاقی مستعدتر می‌کند.
به اعتقاد محققان، این تفاوت‌های کوچک می‌تواند در طول زمان تاثیر عمیقی بر وزن یک فرد داشته باشد. یافته‌های پژوهش حاکی از این است که ترکیب میکروبی روده میان بیماران چاق در مقایسه با هر دو گروه افراد دارای وزن عادی و افرادی که جراحی بای‌پس معده داشته‌اند، به طور معنی‌داری تغییر داشته است.
محققان برای کار با ترکیب میکروبی روده انسان از یک فناوری توالی‌بندی پیشرفته دی‌ان‌ای و ابزارهای بوم‌شناختی پیچیده استفاده کرده و بیش از 184 هزار زنجیره ژنی مربوط به ملکول rRNA اس 16 میکروبی را مورد بررسی قرار دادند که ساختار مولکولی تامین‌کننده مشخصه اثر انگشت برای تشخیص هویت میکروبی به شمار می‌رود.
محققان برای آنالیز نتایج از تکنیک نوینی موسوم به توالی‌بندی گرمایی استفاده کردند که امکان شناسایی رقم بزرگ معنی‌دار و تنوع بیشتری از فلور میکروبی روده را فراهم می‌کند.
به گفته محققان، بررسی ناحیه مشخصی از ژن مولکول یاد شده در نمونه‌های گرفته شده از داوطلبان، آنها را قادر به طبقه‌بندی باغ وحشی از میکروارگانیسم‌ها در 6رده وسیع و با 2 راسته باکتریایی کرد. ترکیب حاصل از زیاگان (تمامی جانداران موجود) میکروبی روده در 3 بیمار با جراحی معده‌ای نشان داد با افراد چاق و دارای وزن عادی اساسا فرق داشتند.
به اعتقاد محققان چنین نتیجه مهمی به معنی این است که تغییرات تشریحی شدید ایجاد شده به وسیله عمل جراحی بای‌پس معده، تاثیرات عمیقی روی میکروارگانیسم‌های ساکن در اندام روده‌ای داشته است. به گفته محققان، این تغییر ممکن است تاییدی براین ادعای پزشکی باشد که عمل جراحی بای‌پس معده در حال حاضر موثرترین وسیله تهدیدکننده چاقی است.
به گفته محققان این پژوهش، نخستین نمونه‌گیری و بررسی مولکولی تنوع میکروبی روده انسان به دنبال کاهش وزن از طریق جراحی است و به تحکیم و تایید رابطه میان میکروب‌های تولیدکننده متان و چاقی کمک زیادی کرده است؛ بخصوص جمعیت‌های میکروبی استخراج شده از افراد چاق در زیر گروه مخصوص باکتری‌های تولیدکننده هیدروژن بالا بودند.
به اعتقاد محققان، چنین هیدروژن سازهایی از قرار معلوم با تیره مولدهای متانی مصرف‌کننده هیدروژن هم زیستی دارند که به وفور در بیماران چاق یافت می‌شود، اما در هر دو نمونه‌های مربوط به افراد دارای وزن عادی و جراحی معده حضور ندارند.
برخلاف تولیدکننده‌های هیدروژن، این مصرف‌کنندگان هیدروژن که متان آزاد می‌کنند جزو باکتری‌ها محسوب نمی‌شوند و در عوض به سومین قلمروی بزرگ میکروبی تعلق دارند.
در خلال فرآیند گوارش، کالری‌ها از مواد غذایی استخراج شده، برای مصرف بعدی در بافت چربی ذخیره می‌شوند و این فرآیندی است که توسط انبوهی از ماموران میکروبی با ظرافت تنظیم می‌شود. محصولات واسطه فرآیند گوارشی شامل هیدروژن، دی‌اکسیدکربن و تعدادی اسیدهای چرب زنجیره کوتاه هستند.
به اعتقاد محققان، نتایج نشان‌دهنده نوعی همکاری و همزیستی میان باکتری‌های هیدروژن ساز و مولدهای متانی مصرف‌کننده هیدروژن در افراد چاق است و در واقع، همین رابطه تقویت‌کننده دوسره موسوم به سینتروپی ممکن است در چاقی شرکت داشته باشد.
دانشمندان معتقدند در حالی که تنظیم وزن مستلزم فعل و انفعال پیچیده‌ای از زمینه ژنتیکی، ورزش، عادات خوراکی و دیگر فاکتورهاست، اما دستکاری فلور میکروبی روده بخصوص تیره مولدهای متانی ممکن است راهی افزون برای درمان چاقی مرضی فراهم کند.
محققان براین باورند که یافته‌های این پژوهش نشانگر مسیر جدیدی برای تغییر و اصلاح کارآیی برداشت انرژی بدن انسان محسوب می‌شود و امیدوارند با دستکاری رابطه داخلی باکتری‌های روده بتوانند تحولی در روش‌های درمان چاقی به وجود آورند که خود منشا بیماری‌های جدی و مخاطره‌آمیز سلامت و زندگی انسان قلمداد می‌شود.