Zdrowie naszych jelit ma bezpośredni wpływ na funkcjonowanie całego organizmu – od układu odpornościowego, przez kondycję psychiczną, po ochronę przed groźnymi chorobami. Złożony ekosystem drobnoustrojów zasiedlających nasze jelita pełni kluczową rolę w regulacji procesów metabolicznych, stanów zapalnych i odpowiedzi immunologicznej. Czy wiesz, że nawet najmniejsza zmiana w mikrobiomie może prowadzić do rozwoju chorób przewlekłych, takich jak otyłość, cukrzyca, a nawet nowotwory? Z tego artykułu dowiesz się, dlaczego dbanie o dobrostan flory bakteryjnej jelit jest nie tylko korzystne, ale wręcz niezbędne dla zdrowia. Poznaj, jak możesz wspierać „dobre” bakterie i jakie zmiany warto wprowadzić w codziennym życiu, by wspierać odporność.

Zarówno w naszym wnętrzu jak i w otaczającym nas środowisku bytują mikroorganizmy niewidoczne gołym okiem. Są to bakterie, wirusy, grzyby, archeony i eukarionty. Wpływają one na naszą fizjologię, przyczyniając się do wzmocnienia lub osłabienia funkcji odpornościowych i metabolicznych. Drobnoustroje te nauczyły się dostosowywać do środowiska jakie proponują mu różne nisze na zewnątrz i wewnątrz naszego organizmu. A nasz organizm i jego układ odpornościowy w toku ewolucji zaczął rozróżniać tzw. dobre i złe mikroorganizmy – z jednymi współpracuje, a inne zwalcza.

Mikrobiom człowieka a podatność na choroby

Symbioza między człowiekiem a jego mikrobiomem zaczyna się zaraz po naszym przyjściu na świat. To ta interakcja odgrywa ważną rolę w utrzymaniu zdrowia i dobrego samopoczucia.

Zamieszkujące w naszym wnętrzu drobnoustroje możemy uznać wręcz za część naszego organizmu. Zwłaszcza, że tak jak i my podlegają stałym zmianom w zależności od naszego wieku, sposobu odżywiania, stylu życia, zmian hormonalnych, genów czy przebytych chorób.

To między innymi od składu ludzkiego mikrobiomu zależy nasze zdrowie. Do grona przyczyn mogących odpowiadać za powstawanie wielu schorzeń zaliczyć możemy m.in.

• predyspozycje genetyczne,
• toksyny,
• nieprawidłową dietę,
• styl życia,
• dysbiozę czyli zmianę w społeczności drobnoustrojów jelitowych.

Nowotwory a mikrobiom

Metabolizm mikroorganizmów sprawia, że produkują one różnorodne substancje. Niektóre z nich będą dla nas bardzo korzystne, niestety inne mogą być potencjalnie groźne.

Dysbioza oznacza niekorzystną dla nas zmianę profilu drobnoustrojów. Mogą one produkować związki chemiczne zwiększające możliwość powstania w naszym organizmie zmian komórkowych pozwalających na rozwinięcie się nowotworu.

Badania pokazują, że takie znane czynniki, przyczyniające się do dysbiozy, jak leki przeciwdrobnoustrojowe lub częste infekcje w jamie brzusznej mogą prowadzić do zwiększonego ryzyka raka jelita grubego. Przerost bakterii Helicobacter pylori w żołądku zwiększa ryzyko raka tego narządu. Ale i nadmiar bakterii Fusobacterium i Clostridium stwierdza się u chorych na ten nowotwór.

Relokacja bakterii ze światła jelita poza układ pokarmowy może prowadzić do raka wątrobowokomórkowego. W tkance piersi kobiet chorych na nowotwór piersi zaobserwowano zwiększoną obecność bakterii Bacillus, Enterobacteriaceae i Staphylococcus niż u osób zdrowych. A rak prostaty powiązano z większą populacją Bacteroides massiliensis.

Mikrobiom a choroby zapalne jelit

Zmiany w mikrobiocie gospodarza zmieniają interakcję między drobnoustrojami, a naszym układem odpornościowym. Może to upośledzić odpowiedź immunologiczną, czego skutkiem może być rozwój stanów zapalnych w organizmie. Jest to prawdopodobnie jeden z elementów lub jedna z przyczyn chorób zapalnych jelit.

W układzie pokarmowym istnieje ponadto bariera, która z jednej strony pozwala na wchłanianie potrzebnych nam składników odżywczych, ale z drugiej strony blokuje wchłanianie potencjalnie szkodliwych cząsteczek. Naukowcy opisują związki między zaburzeniami mikrobiomu w jelitach a naruszeniem integralności tejże bariery. Dodatkowo patogenne mikroorganizmy mogą uszkadzać również warstwę śluzu wyścielającą przewód pokarmowy, co przyczynia się także do osłabienia wewnętrznych barier organizmu.

Przykładowo, zmniejszenie populacji bakterii Firmicutes zwiększa poziom cytokin prozapalnych, a obniża poziom cytokin przeciwzapalnych. Naukowcy pokazali też, na przykładzie polisacharydu A wytwarzanego przez bakterię Bacteroides fragilis, że nawet pojedyncza cząsteczka wytwarzana przez mikroorganizm komensalny może wpływać korzystnie na odpowiedź immunologiczną nas jako gospodarza. Tenże polisacharyd bowiem, co pokazano w badaniach na myszach, potrafił chronić jelita przed sztucznie wywoływanym zapaleniem. Wiele jeszcze zostało do odkrycia, ale wiemy już, że czasem nawet jeden mikroorganizm potrafi być dla nas bardzo ważny.

Wpływ mikrobiomu na powstawanie chorób układu krążenia

Metabolity produkowane przez nasz mikrobiom nierzadko działają nie tylko na jelita, ale także na całe ciało. Przykładowo, N-tlenek trimetyloaminy (TMAO) wytwarzany przez niektóre bakterie może być powiązany z chorobami serca. Okazuje się, że TMAO wpływa na transport lipidów oraz powoduje uwalnianie substancji, które sprzyjają tworzeniu się komórek piankowatych tj. związanych z miażdżycą naczyń krwionośnych i twardnieniu tętnic, co wykazano w badaniach na zwierzętach. 

Zaobserwowano także, że przeszczep kału od myszy z nadciśnieniem tętniczym zdrowym myszom wolnym od bakterii spowodowało wzrost ciśnienia krwi u biorców przeszczepu.

Infekcje ogólnoustrojowe związane z przemieszczeniem się bakterii z jelit do środka organizmu

Problem z translokacją bakterii czyli ich przemieszczaniem się z jelit do krwi i narządów ciała znany jest od dawna jako problem u osób z bardzo obniżoną odpornością np. po zabiegach chirurgicznych, po przeszczepach, masywnych urazach.

Jednak okazuje się, że niektóre mikroorganizmy potrafią utorować sobie drogę do środka organizmu poprzez produkowane przez siebie metabolity np. związki azotowe. Te substancje zmieniają integralność ścisłych połączeń komórek w jelicie czyli naruszają barierę jelitową, umożliwiając translokację. Dodatkowo związki te potrafią wywołać ogólnoustrojowy stan zapalny. Oczywiście, żeby taki efekt nastąpił, musi zaistnieć stan dysbiozy czyli przerost ilościowy danego niekorzystnego dla nas drobnoustroju.

Wpływ mikrobiomu człowieka na powstawanie chorób alergicznych

Badacze od dawna wskazują, że skład naszego mikrobiomu wpływa regulująco na układ odpornościowy. Ale dodatkowo kilka prac naukowych bada koncepcję, że oddziaływanie mikrobiomu jelitowego z błoną śluzową układu pokarmowego wpływa również na stan błony śluzowej dróg oddechowych.

Przykładowo, u myszy dysbioza w jelitach prowadziła do oddechowych reakcji alergicznych. Inne myszy z alergicznym zapaleniem płuc reagowały złagodzeniem stanu choroby po podaniu probiotyku. Istnieją także dowody na to, że dzieci, których żołądek jest skolonizowany przez Helicobacter pylori mają o 40-60% mniejsze ryzyko astmy (przyp.red. – taki paradoks, który występuje tylko u dzieci!). Za to dzieci z mało różnorodnym mikrobiomem mają zwiększone ryzyko alergicznego nieżytu nosa i eozynofilii we krwi obwodowej.

Cesarskie cięcie, ze względu na brak kontaktu z fizjologiczną mikrobiotą mamy, również predysponuje dzieci do chorób alergicznych. Warto także wspomnieć, że dysbioza w przewodzie pokarmowym dotyczy także jamy ustnej i gardła. Z tych miejsc, poprzez mikroaspirację, drobnoustroje mogą przedostawać się do dolnych dróg oddechowych i bezpośrednio wpływać na mikrobiom płuc i odpowiedź immunologiczną gospodarza.

Mikrobiom jelita a zdrowie układu nerwowego

Badania pokazują nam, że nadmierna dysbioza bakteryjna może powodować nawet ogólnoustrojowe zapalenie układu nerwowego. Enzymy bakteryjne mogą wytwarzać neurotoksyczne metabolity takie jak kwas D-mlekowy i amoniak. Nawet nadmiar ogólnie dobrych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych może wykazywać działanie neurotoksyczne.

Warto pamiętać, że mikroorganizmy jelitowe mogą wytwarzać hormony i neuroprzekaźniki identyczne z ludzkimi, co wywołuje reakcję układu nerwowego. Bakterie jelitowe stymulują bezpośrednio neurony jelitowego układu nerwowego do wysyłania sygnałów poprzez nerw błędny wprost do mózgu. W związku z tym bakterie wpływają na takie stany jak jakość i długość snu, reakcje hormonalne na stres, pamięć, funkcje poznawcze i nastrój. Badacze zgłębiają ich rolę w szeregu zaburzeń m.in. alkoholizmu, zespołu chronicznego zmęczenia, fibromialgii, stwardnienia rozsianego i neurologicznych objawach celiakii.

Mikrobiom człowieka a jego zdrowie

Mikrobiom naszego jelita odgrywa ważną rolę w rozwoju i zdrowiu organizmu. Przyjrzyjmy się jak ważne są to obszary.

Zdrowie układu odpornościowego

Mikrobiom jest on odpowiedzialny m.in. za uruchomienie układu odpornościowego i regulowanie jego pracy. Dzięki niemu układ odpornościowy uczy się odróżniać organizmy komensalne od organizmów patogennych. Mikrobiota jelitowa jest też odpowiedzialna za aktywację prozapalnych komórek Th17 i regulatorowych komórek T w jelicie.

Niwelowanie wpływu toksyn na nasz organizm

Okazuje się, że drobnoustroje potrafią niwelować negatywny wpływ na nasz organizm toksyn takich jak metale ciężkie, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, pestycydy, ochratoksyny, monomery tworzyw sztucznych i związki organiczne. 

Ochrona przed infekcjami

Tak zwane “dobre bakterie” stanowią też dla nas ochronę przed infekcjami. Z jednej strony bowiem wykazują współzawodnictwo z patogenami, a z drugiej wywołują naszą wrodzoną odporność m.in. stymulując organizm do wydzielania cytokiny, peptydów przeciwdrobnoustrojowych i substancji hamujących rozwój infekcji.

Odżywienie naszego ciała

Drobnoustroje są nam też potrzebne do rozkładania niestrawnych dla nas składników diety. Przyczynia się to do bardziej efektywnego odżywienia gospodarza. Produkty metabolizmu bakterii takie jak krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) czyli kwas octowy, propionowy i masłowy służą jako źródło energii i prekursory do syntezy lipidów błony śluzowej. Dodatkowo stymulują wzrost komórek nabłonkowych, co wpływa na utrzymanie integralności bariery jelitowej. Maślan stanowi także ochronę przed rakiem jelita grubego. Bakterie produkują także witaminy takie jak witamina K, witamina B12 czy kwas foliowy.

Podsumowanie

Jesteśmy dopiero na początku drogi jeśli chodzi o badanie wpływu naszego mikrobiomu na nasz ogólny dobrostan. Ale już ten początek odkrywa przed nami ważne fakty. Ważnym zadaniem służącym zdrowiu jest wdrażanie działań naprawczych, tak by nadużywanie leków i związane z cywilizacją zmiany stylu życia nie niszczyły wzajemnych relacji człowiek – drobnoustroje.

Bibliografia

1. Ogunrinola GA, Oyewale JO, Oshamika OO, Olasehinde GI „The Human Microbiome and Its Impacts on Health”, International Journal of Microbiology, 2020.
2. Segal LN, Blaser MJ „A Brave New World: The Lung Microbiota in an Era of Change”, Annals of the American Thoracic Society, 2014.
3. Galland L „The gut microbiome and the brain”, Journal of Medicinal Food, 2014.