Tematyka mikrobioty jelitowej oraz jej roli w kształtowaniu zdrowia człowieka jest obiektem zainteresowania naukowców od ponad dwóch dekad. Coraz częściej czytamy, iż prawidłowa mikrobiota jelitowa, czyli stan eubiozy, sprzyja nie tylko sprawnemu trawieniu, wchłanianiu i wydalaniu resztek pokarmowych, ale ma wpływ na homeostazę całego organizmu i odporność. Struktura mikrobioty jelitowej oddziałuje na funkcjonowanie bariery jelitowej i pasaż jelitowy. Bakterie jelitowe i ich antygeny kształtują odporność za pośrednictwem komórek M i komórek dendrytycznych w kępkach Peyera. Dzięki kontaktowi z mikrobiotą zachodzi w nich trening immunologiczny, czyli dojrzewanie limfocytów T i plazmocytów oraz wytwarzanie cytokin pro- i przeciwzapalnych.
R e k l a m a
Skład mikrobioty i dieta gospodarza wpływają na metabolizm i syntezę wielu związków chemicznych, np. witamin (K, grupy B, kwasu foliowego), krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) i neuroprzekaźników1–4. Głównymi neuroprzekaźnikami trzewnego układu nerwowego (enteric nervous system – ENS) produkowanymi przez mikrobiotę są serotonina i kwas gamma-aminomasłowy (GABA), wpływają one na pracę jelit oraz na resztę układu nerwowego. ENS jest bardzo rozbudowany i zróżnicowane sygnały z jelit i do jelit są przekazywane do ośrodkowego układu nerwowego (OUN) za pośrednictwem włókien wchodzących w skład nerwu błędnego. Jest on najdłuższym nerwem czaszkowym i główną składową osi mikrobiota–jelita–mózg odpowiedzialnej za obustronną komunikację4–8. OUN analizuje bodźce związane z wypełnieniem i zawartością jelit, bólem oraz rozmaitymi potrzebami świadomymi i nieświadomymi. Ma to wpływ nie tylko na aktywizację poszczególnych części przewodu pokarmowego, gruczołów i układu immunologicznego, ale również na nasze potrzeby oraz zachcianki związane z jedzeniem i piciem. Jednym z łatwiej obserwowalnych działań osi jelita–mózg, który obrazuje zależność stresu i objawów żołądkowo-jelitowych, jest przykład pacjentów z zespołem jelita nadwrażliwego (Irritable Bowel Syndrome – IBS).
CZYNNIKI NIEKORZYSTNE DLA MIKROBIOTY JELITOWEJ
Czynniki najczęściej negatywnie wpływające na bakterie jelitowe to stosowanie antybiotyków oraz innych leków, np. inhibitorów pompy protonowej, niesteroidowych leków przeciwzapalnych, nadmierne spożycie alkoholu i chroniczny stres. Ponadto kluczowe są nawyki żywieniowe pacjenta – szczególnie niekorzystna dla mikrobioty jest nieurozmaicona, obfitująca w wysokoprzetworzone produkty, a uboga w błonnik i prebiotyki dieta9, 10. Zaburzenia ilościowe i jakościowe struktury mikrobioty jelitowej (dysbiozę jelitową) odnotowano w zaburzeniach czynnościowych układu pokarmowego (zaparciach, biegunkach, dyspepsji, IBS), chorobach cywilizacyjnych, np. cukrzycy typu 2, otyłości, nadciśnieniu tętniczym, nowotworach jelita grubego i chorobach autoimmunizacyjnych, np. celiakii, cukrzycy typu 1, nieswoistych chorobach zapalnych jelit (IBD) oraz reumatoidalnym zapaleniu stawów10–12. Przebadano mikrobiotę wielu pacjentów cierpiących na schorzenia pozornie mniej związane z układem pokarmowym, np. atopowe zapalenie skóry, alergie, zaburzenia psychiczne (depresję, schizofrenię) czy zaburzenia neurorozwojowe (ADHD i zaburzenia ze spektrum autyzmu). Badania potwierdziły zaburzenia mikrobioty jelitowej w tych grupach w porównaniu z osobami zdrowymi10–14. Zaburzenia mikrobioty często dotyczą niedoborów prozdrowotnych bakterii pełniących funkcje ochronne i odżywiających nabłonek jelitowy. Specyficznymi stanami są przerosty niektórych bakterii lub grzybów w przewodzie pokarmowym, mianowicie rozplem grzybów z rodzaju Candida spp. lub przerost bakterii w jelicie cienkim (small intestinal bacterial overgrowth – SIBO). Wymagają one zarówno konsultacji lekarskiej, jak i odpowiedniej dietoterapii.
Najważniejsze jednak z punktu widzenia praktyki dietetycznej jest to, jak we wspomnianych schorzeniach działać na poszczególne grupy bakterii w celu poprawy stanu zdrowia pacjenta. Kluczowe są odpowiednie leczenie i opieka dietetyczna, łagodzenie objawów poszczególnych schorzeń oraz poprawa stanu odżywienia pacjenta. W wielu przypadkach pomocne są podstawowe badania krwi oraz dobór odpowiedniej suplementacji, jeżeli nie można niezbędnych składników dostarczyć w spożywanych pokarmach. A prawidłowa mikrobiota przewodu pokarmowego sprzyja wchłanianiu makro- i mikroskładników oraz witamin z pożywienia.
KLUCZOWE GRUPY BAKTERII WCHODZĄCE W SKŁAD MIKROBIOTY
Poszczególne odcinki przewodu pokarmowego zasiedlają zróżnicowane bakterie, a ich liczebność i skład gatunkowy zależą od warunków tam panujących oraz stylu życia gospodarza. Jama ustna i przełyk charakteryzują się dość szybkim przesuwaniem treści pokarmowej, wstępnym rozdrabnianiem i rozkładem części składników pokarmowych. W żołądku i dwunastnicy rozwój wielu gatunków bakterii jest zahamowany ze względu na niskie pH, pełniące również funkcję ochronną. W jelitach liczebność bakterii stopniowo wzrasta (od 105 jtk/g) i swoje maksymalne zagęszczenie osiąga w jelicie grubym 1012 jtk/g1, 3.
Najliczniejsze w jelicie grubym są bakterie pełniące funkcje ochronne: Bifidobacterium spp., Bacteroides spp. i Lactobacillus spp. Bakterie te prowadzą fermentację zbędnych resztek w jelicie i wytwarzają kwas mlekowy, uczestniczą w produkcji witamin i SCFA, wspierają równowagę mikrobiologiczną w jelicie oraz chronią jelita przed nadmiernym rozrostem bakterii i grzybów1, 3, 4, 10.
Wyniki badań nad szczepami probiotycznymi zawierającymi gatunki z rodzaju Bifidobacterium i Lactobacillus wykazały wiele korzystnych efektów zdrowotnych suplementacji oraz bezpieczeństwo ich stosowania. Najczęściej badane szczepy probiotyczne to Lactobacillus rhamnosus GG, Lactobacillus acidophilus LA-05,
Bifidobacterium lactis BB-12, Lactobacillus reuteri DSM 1793815.
Kolejną grupą bakterii jelitowych są bakterie proteolityczne. Ich nadmierny wzrost i dieta bogata w białka mogą prowadzić do dysbiozy jelitowej, nieprzyjemnych objawów w postaci biegunek, wzdęć i gazów. Do tej grupy zaliczamy gatunki Hafnia alvei, Morganella morganii, Clostridium difficile, a także przedstawicieli rodzajów Klebsiella spp., Enterobacter spp., Citrobacter spp., Proteus spp., Serratia spp., Providencia spp. oraz śluzowe i laktozo-ujemne szczepy Escherichia coli. Wymienione bakterie metabolizują białka oraz związki azotowe, natomiast przy wzroście pH w jelicie mogą powstawać z nich amoniak, indole i skatole, czyli związki cytotoksyczne dla nabłonków oraz komórek wątroby, co może sprzyjać rozwojowi nowotworów. Niektóre z wymienionych bakterii mogą mieć potencjał patogenny, szczególnie gdy ich liczebność będzie podwyższona1, 4, 10, 15.
Wielu autorów sugeruje, że do bakterii istotnie wpływających na stan jelit i zdrowia pacjentów zaliczyć można Faecalibacterium prausnitzii i Akkermansia muciniphila. To bakterie współdziałające w odżywianiu i regeneracji nabłonka jelitowego oraz podtrzymywaniu odpowiedniej struktury mikrobioty, co wpływa uszczelniająco na barierę jelitową. Odbywa się to dzięki jednemu z krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), mianowicie kwasowi masłowemu. Akkermansia muciniphila degraduje śluz produkowany przez komórki kubkowe w jelicie do octanu i propionianu, z których Faecalibacterium prausnitzii wytwarza kwas masłowy. Ten stymuluje wydzielanie śluzu, dzięki czemu pomaga regulować pasaż jelitowy, wspiera barierę jelitową, jest głównym źródłem energii dla kolonocytów i działa przeciwzapalnie16–18. Badania przeprowadzone wśród pacjentów z nieswoistymi chorobami zapalnymi jelit wykazały, że mają oni niedobór Faecalibacterium prausnitzii oraz obniżone stężenie kwasu masłowego w kale w stosunku do osób zdrowych18. Badanie kohortowe
(n = 1054) pacjentów z depresją wykazało obniżenie liczby bakterii produkujących maślan (w tym Faecalibacterium prausnitzii) i jego stężenia w kale badanych. Stwierdzono, że mniejsze liczebności Faecalibacterium prausnitzii i niższe stężenie kwasu masłowego były związane z gorszym samopoczuciem w grupie badanej19. Liczebność tych bakterii można stymulować obecnie tylko prebiotykami, a konkretnie skrobią oporną, obecną w schłodzonych produktach skrobiowych, warzywach (cykorii, szparagach, cebuli, czosnku), niedojrzałych bananach oraz płatkach owsianych.
Kolejnymi istotnymi bakteriami w ekosystemie jelitowym są niepatogenne szczepy Enterococcus spp. i Escherichia coli. Ich liczebność nie jest wysoka, natomiast wykazują one właściwości immunostymulujące. To dzięki kontaktowi z tymi bakteriami w kępkach Peyera tkanek limfatycznych związanych z jelitem (gut associated lymphoid tissue – GALT) zachodzi trening immunologiczny limfocytów, czyli dochodzi do aktywacji komórek układu immunologicznego przez indukcję sieci cytokinowej odpowiadających za równowagę limfocytów Th1 do Th2. Następnie limfocyty B przekształcają się w plazmocyty, które wędrują po całym organizmie, uczestniczą w procesach odporności nieswoistej przez wytwarzanie wydzielniczej immunoglobuliny A (sIgA). Natomiast lipopolisacharyd w otoczce E. coli ma zdolność aktywacji wszystkich komórek układu immunologicznego, co wzmaga ochronę przed infekcjami pochodzenia wirusowego i bakteryjnego10, 17, 20, 21.
Prawidłowe liczebności przedstawionych grup bakterii wchodzących w skład mikrobioty jelitowej są fundamentem odporności. Bakterie ochronne, przylegając do receptorów w nabłonku jelit, zajmują miejsce patogennym bakteriom i grzybom oraz zakwaszają środowisko jelitowe. Wiele gatunków Lactobacillus i Bifidobacterium wytwarza bakteriocyny, a dodatkowo niektóre gatunki Lactobacillus spp. produkują nadtlenek wodoru. Substancje te hamują rozwój patogennych bakterii i grzybów. Opisane bakterie immunostymulujące, jak wspomniano, stymulują komórki układu odpornościowego i mają wpływ na produkcję cytokin (pro- i przeciwzapalnych) oraz syntezę wielu substancji przeciwbakteryjnych i przeciwwirusowych (sIgA, beta-defensyny)17, 20, 21. Istotne w budowaniu odporności są też bakterie odżywiające nabłonek jelitowy (F. prausnitzii i A. muciniphila). Wpływają one na uszczelnianie bariery jelitowej, która również stanowi „wrota infekcji” dla bakterii, wirusów i grzybów chorobotwórczych. Najnowsze źródła literaturowe podkreślają znaczenie mikrobioty jelitowej w przebiegu infekcji i śmiertelności u chorych na COVID-19, wywoływanej przez wirusa SARS-CoV-2. Prawidłowa mikrobiota jelitowa może sprzyjać odporności na tę infekcję22, 23.
DIAGNOSTYKA WSKAŹNIKOWYCH BAKTERII JELITOWYCH
W wielu schorzeniach przewlekłych oraz metabolicznych można wesprzeć leczenie i dietoterapię probiotykoterapią na bazie przebadanych i bezpiecznych pojedynczych szczepów lub preparatów wieloszczepowych. Należy wybierać wysokiej jakości probiotyki ze szczegółowo opisanymi szczepami oraz przebadane najlepiej wśród określonych grup pacjentów. Istnieje coraz więcej badań dotyczących wpływu probiotyków na poprawę parametrów surowicy krwi w insulinooporności, otyłości, cukrzycy typu 2 i niealkoholowym stłuszczeniu wątroby15, 24–26. Wiele badań dotyczy efektywności stosowania probiotyków w zapobieganiu biegunce poantybiotykowej, biegunce infekcyjnej, alkoholowemu stłuszczeniu wątroby czy nawracających infekcjach lub zespole jelita nadwrażliwego i nieswoistych chorobach zapalnych jelit15.
Zarówno w praktyce lekarskiej, jak i dietetycznej, najlepiej skorzystać z terapii mikrobiologicznej dobranej przez specjalistów na podstawie badania wskaźnikowych grup bakterii: ochronnych, immunostymulujących, proteolitycznych i odżywiających nabłonek jelit4, 17. Dowiedz się więcej o badaniu mikrobioty wskaźnikowej.
Dodatkowo poza opisanymi bakteriami w badaniu wskaźnikowej mikrobioty badana jest obecnsość toksyn i toksynotwórczego Clostridum difficile oraz ilość grzybów drożdżopodobnych i pleśniowych w temperaturze ciała 37°C. Na podstawie wyniku badania mikrobioty jelitowej można dobrać szczepy tak, żeby uzupełnić braki i odbudować niedobory w grupach prozdrowotnych. Sprawdź, co zawiera wynik badania. W przypadku przerostu bakterii proteolitycznych i grzybów w przewodzie pokarmowym pacjenta kluczowa jest odpowiednia dieta oraz suplementacja bakteriami ochronnymi i immunostymulującymi. Podawanie antybiotyków lub środków przeciwgrzybiczych wymaga konsultacji z lekarzem i stosowane jest tylko w przypadku bardzo dużych przerostów. Opisane nieinwazyjne badanie kału umożliwiające ocenę składu ilościowego mikrobioty wskaźnikowej pozwala dobrać najbardziej efektywną, celowaną i indywidualną pre- oraz probiotykoterapię w przypadku stwierdzenia dysbiozy jelitowej4, 17. Tak dobrana probiotykoterapia sprawdza się jako wsparcie dietoterapii u pacjentów często szukających pomocy u dietetyka, mianowicie pacjentów z nadwagą, otyłością, chorobami przewlekłymi, autoimmunizacyjnymi oraz nawracającymi infekcjami.
Bibliografia dostępna w redakcji.
