Mikrobiom jelitowy: Dobry, Zły i Brzydki
W dążeniu do zdrowszego życia mikrobiom jelitowy stał się priorytetem. Mamy złożoną relację z mikrobami jelitowymi. Odkrycie, jak je zrównoważyć, może być kluczem do zdrowszego stylu życia. Być może zapoznałeś się z ludzkim mikrobiomem, odwiedzając nasz blog poświęcony mikrobiomowi, i nauczyłeś się więcej o mikroorganizmach zamieszkujących florę jelitową. Ale czy zdajesz sobie sprawę, że mają one wpływ na ogólne samopoczucie i zdrowie? Chociaż wiele mikrobów zamieszkujących mikrobiotę jelit jest dla nas zdrowych i korzystnych, niektóre populacje bakterii są związane z różnymi schorzeniami. Czyli jakie są korzyści i ryzyka związane z przedstawicielami mikrobiomu jelitowego? Czy są one związane z pojedynczymi bakteriami zamieszkującymi florę jelitową? Niektóre bakterie zostały dokładnie zbadane pod kątem swoich korzystnych właściwości zdrowotnych (Dobre), inne zaś ze względu na schorzenia, jakie mogą wywoływać (Złe), a także ze względu na ich związek zarówno z korzyściami, jak i problemami zdrowotnymi (Brzydkie). W tym artykule pogrupowaliśmy niektóre z tych bakterii jako Dobre, Złe lub Brzydkie.
Dobra
Dobre bakterie są niezbędne dla naszego życia. Pełnią wiele funkcji zdrowotnych, takich jak rozkładanie niewchłanialnych pokarmów i wchłanianie z nich składników odżywczych. Ponadto dobre bakterie konkurują z patogenami, aby zapobiec ich kolonizacji w przewodzie pokarmowym, jednocześnie hamując ich wzrost i wirulencję poprzez produkcję różnych metabolitów, w tym niektórych witamin.
Choć badania odkryły kilka korzystnych bakterii, skupiamy się na naszych czterech najlepszych i przedstawiamyBifidobakteria, Laktobacillus, Akkermansiai Faecalibacterium.
Bifidobakteria
Niektóre szczepy Bifidobacterium są uważane za ważne probiotyki (mikroorganizmy spożywane w wystarczających ilościach, aby wywierać korzystne działanie na organizm gospodarza) i wykorzystywane w przemyśle spożywczym. Różne gatunki i/lub szczepy bakterii z rodzaju Bifidobacterium mogą wykazywać szereg korzystnych dla zdrowia efektów. Do nich należą m.in. regulacja homeostazy mikrobioty jelitowej, hamowanie patogenów i szkodliwych bakterii kolonizujących i/lub infekujących przewód pokarmowy, modulacja lokalnych i ogólnoustrojowych odpowiedzi immunologicznych, tłumienie działalności rakotwórczej w obrębie mikrobiomu, produkcja witamin oraz przekształcanie składników diety w biologicznie aktywne cząsteczki. Bifidobakterie są bardzo powszechne w jelitach niemowląt. Jelito noworodka jest stosunkowo sterylne aż do momentu urodzenia, kiedy to zaczyna pobierać bakterie ze środowiska otaczającego oraz od matki. Istnieją różnice w mikrobiomie między jelitem niemowlęcym a dorosłym. U niemowlęcia mikrobiom osiąga etap dojrzałości około 3. roku życia, kiedy to zwiększa się jego różnorodność, stabilizuje się, a dziecko zaczyna przyjmować pokarmy stałe. Bifidobacterium to najczęściej występujące bakterie w mikrobiomie jelitowym niemowląt. Dzieci karmione piersią są kolonizowane przez Bifidobacterium wcześniej niż dzieci karmione głównie mlekiem modyfikowanym. Wynika to z faktu, że mleko matki zawiera wysokie stężenie laktozy oraz tzw. oligosacharydów mleka kobiecego (HMOs). HMOs są preferowanymi substratami dla bifidobakterii, a ich fermentacja prowadzi do obniżenia pH w jelitach niemowlęcia, co utrudnia wzrost szkodliwych bakterii.
Lactobacillus
Wraz z Bifidobacterium, Lactobacillus jest jednym z gatunków najczęściej stosowanych jako probiotyki (mikroorganizmy spożywane w wystarczających ilościach, aby wywierać korzystny wpływ na gospodarza). Do marca 2020 roku rodzaj Lactobacillus obejmował ponad 260 różnorodnych gatunków. Jednak w wyniku rewizji klasyfikacji tego rodzaju w 2020 roku lactobacyle zostały przypisane do 25 odrębnych rodzajów. Dla uproszczenia będziemy nadal określać je jako należące do rodzaju Lactobacillus, ponieważ większość baz danych naukowych nie została jeszcze zaktualizowana. Dlatego też będziemy identyfikować coś, co jestteraz nazywane np. Lactiplantibacillus nadal jako Lactobacillus.
Gatunki Lactobacillus stanowią istotny składnik mikrobiomu jelitowego człowieka, ale występują również w kilku innych lokalizacjach ciała, takich jak pochwa kobiety. Lactobacillus wykazuje wzajemistą relację z organizmem ludzkim (relację korzystną dla obu stron), czyli chroni gospodarza przed potencjalnymi inwazjami patogenów, a w zamian otrzymuje od niego źródło składników odżywczych. Laktobacyle są jednymi z najczęstszych probiotyków występujących w produktach spożywczych, takich jak jogurt, ale można je również kupić w formie tabletek, kapsułek i proszków. Są one zróżnicowane pod względem zastosowań w utrzymaniu zdrowia człowieka, ponieważ konkretne szczepy mogą pomagać w leczeniu biegunki, infekcji pochwy oraz schorzeń skóry, takich jak ekzema. Niektóre laktobacyle wykazały również korzystny wpływ na zaburzenia związane z mózgiem, takie jak lęk i stres. Jednak wszystkie te efekty są zależne od szczepu, co oznacza, że Lactobacillus nie jest uniwersalnym rozwiązaniem – na ekzemę potrzeba innego szczepu Lactobacillus niż np. na biegunkę.
Akkermansia
Długo ten rodzaj obejmował jedynie jedną znaną gatunkiem, czyli Akkermansia muciniphila, co tłumaczy się jako „kochająca śluz”. Dlaczego? Ponieważ śluz produkowany przez organizm gospodarza (czyli nas) i wydzielany do przewodu pokarmowego uważa się za główny podłoże wzrostu dla Akkermansia. Ten rodzaj został odnaleziony u wielu ssaków i innych zwierząt produkujących śluz. Choć stanowi on tylko 1–4% bakterii jelitowych u dorosłych, niedawno przeprowadzone badania wskazują, że Akkermansia muciniphila może redukować otyłość, cukrzycę i stan zapalny.
Faecalibacterium
Faecalibacterium to jedna z najbardziej obfitych i ważnych bakterii w mikrobiomie jelit człowieka. U dorosłych osób zdrowych Faecalibacterium prausnitzii (gatunek Faecalibacterium) stanowi średnio ponad 5% bakterii w jelitach. Dzięki temu jest jedną z najczęstszych bakterii jelitowych, jednak niektórzy ludzie nie posiadają tego istotnego gatunku. Ich rola w organizmie polega na wspomaganiu układu odpornościowego. U osób z niższymi niż zwykle poziomami tej bakterii w jelitach zaobserwowano skojarzenie z chorobą Leśniowskiego-Crohna, otyłością, astmą oraz zaburzeniami depresyjnymi. Korzystną funkcją Faecalibacterium prausnitzii jest poprawa funkcji bariery jelitowej. Dzieje się tak dlatego, że produkuje butyrynian, kwas tłuszczowy o krótkim łańcuchu, który jest ważnym metabolitem produkowanym przez mikrobiom jelit w wyniku fermentacji błonnika pokarmowego.
Zły
Ekosystem jelit zamieszkuje biliony bakterii, z których niektóre zostały powiązane z rozwojem chorób. Dlatego te bakterie zyskały złą reputację. Od dyskomfortu jelitowego i trawienia po bardziej złożone schorzenia – szkodliwe bakterie mogą zagrażać dobrostanowi i ogólnemu zdrowiu człowieka.
Fusobakteria oraz niektóre gatunki Clostridium są najczęściej badane ze względu na ich związek z wieloma chorobami, takimi jak rak jelita grubego, choroba Leśniowskiego-Crohna oraz choroby sercowo-naczyniowe.
Fusobakterium
Fusobacterium obejmuje kilka gatunków patogennych (wywołujących choroby). Cechą, która czyni te gatunki tak skutecznymi patogenami, jest ich zdolność do przyczepiania się do szerokiego zakresu innych mikroorganizmów w biofilmie, co pozwala im rozwijać się na bazie wcześniejszych szkód wywołanych przez te mikroby. W 2011 roku badacze odkryli, że Fusobacterium kwitnie w komórkach raka jelita grubego i często jest również związany z chorobą Leśniowskiego-Crohna. (Note: The translation correctly renders "ulcerative colitis" as "choroba Leśniowskiego-Crohna," which is the standard medical term in Polish. However, if the original intent was to refer to ulcerative colitis specifically (not Crohn's disease), the accurate Polish term would be "choroba wrzodziejąca jelita grubego." Here's the corrected version:) Fusobacterium obejmuje kilka gatunków patogennych (wywołujących choroby). Cechą, która czyni te gatunki tak skutecznymi patogenami, jest ich zdolność do przyczepiania się do szerokiego zakresu innych mikroorganizmów w biofilmie, co pozwala im rozwijać się na bazie wcześniejszych szkód wywołanych przez te mikroby. W 2011 roku badacze odkryli, że Fusobacterium kwitnie w komórkach raka jelita grubego i często jest również związany z chorobą wrzodziejącą jelita grubego.
Mimo to badacze nie ustalili jeszcze, czy organizm ten rzeczywiście powoduje te choroby, czy po prostu kwitnie w środowisku, które one tworzą. Do tej pory wiele badań wskazało, że gatunek Fusobacterium nucleatum (F. nucleatum) jest ściśle związany z karcynogenezą jelita grubego. Rak jelita grubego (CRC) to powszechny typ nowotworu, który dotyka ludzi na całym świecie. Analizy wykazały obfitość F. nucleatum w tkance raka jelita grubego. Mechanizm molekularny został odkryty i obejmuje immunosupresję, stymulację postępu raka jelita oraz oporność na leki przeciwnowotworowe.
Niektóre gatunki Clostridium
Clostridium sensu stricto zostało powiązane z wrażliwością trzewną (bólem brzucha) u pacjentów z zespołem jelita drażliwego. Wykazano również, że produkuje trimetyloaminę-N-oksidę, metabolit fermentacyjny diety cholina lub karnityny, który jest związany z chorobami sercowo-naczyniowymi. Ponadto, jego poziom jest podwyższony przy zapaleniu okrężnicy (zapaleniu błony śluzowej jelita grubego) i koreluje z masy ciała, co sugeruje jego potencjalną rolę w otyłości. Duże ilości Clostridium difficile mogą być śmiertelne i zwiększają się po antybiotykoterapii, ponieważ ten gatunek jest odporny na antybiotyki. Zazwyczaj tylko przeszczep kału (FMT) może wyleczyć osoby z nadmiernym wzrostem "C. diff".
Ugryzienie
Niektóre bakterie mogą wywierać zarówno korzystny, jak i szkodliwy wpływ na zdrowie. Ten interesujący przypadek należy do kategorii "brzydkich" bakterii.
Wśród nich znajdują się niektóre bakterie, takie jak Alistipes i Parabacteroides, które ostatnio zostały zidentyfikowane jako mające bardziej ustaloną związek ze zdrowiem i chorobą.
Alistipes
Relatywnie niedawno odkrytym rodzajem bakterii jest Alistipes. Istnieją sprzeczne dowody dotyczące wpływu na choroby. Z jednej strony literatura wskazuje, że Alistipes może wywierać ochronny wpływ na niektóre schorzenia, takie jak marskość wątroby, colitis, immunoterapia nowotworowa oraz choroby sercowo-naczyniowe. Z drugiej strony inne badania wskazują, że Alistipes odgrywają niepożądaną rolę w rozwoju raka jelita grubego i są związane z objawami depresji psychicznej.
Parabacteroides
Rodzaj Parabacteroides został związany z doniesieniami o zarówno korzystnych, jak i patogennych skutkach dla zdrowia człowieka. Jest to jeden z wielu rodzajów produkujących lipopolisacharydy, które wywołują stan zapalny ogólnoustrojowy, jeśli przedostaną się przez przewód pokarmowy. Choć Parabacteroides jest częścią normalnej mikrobioty przewodu pokarmowego, wiąże się go również z chorobami. W literaturze medycznej odnotowano jego izolację z infekcji jamy brzusznej i ropni u ludzi. W ostatnim czasie wykazano, że Parabacteroides wywierają niejednoznaczne i niejednoznacznie potwierdzone działanie na modele choroby zapalnej jelit (IBD), przy czym doniesienia opisują zarówno działanie prozapalne (patogenne), jak i przeciwzapalne (korzystne).
Na tym etapie już wiesz, że nie wszystkie bakterie mają właściwości korzystne dla zdrowia. Niektóre mogą również sprzyjać rozwojowi schorzeń.Znając, które bakterie zasiedlają naszą florę jelitową, możemy uzyskać ważną przewagę. Możemy zacząć działać na nie i wpływać na zmianę w kierunku bardziej sprzyjającego ekosystemu.
Jeśli teraz zastanawiasz się, jakie bakterie zamieszkują Twój jelitowy mikrobiom, nie zwlekaj i poznaj już dziś swoich InnerBuddies.
Referencja
- Rolhion, N., & Chassaing, B. (2016). Kiedy patogenne bakterie spotykają florę jelitową. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences, 371(1707), 20150504. https://doi.org/10.1098/rstb.2015.0504
- Farrugia, C. (2022).Mikrobiom człowieka: dobre, złe i brzydkie. Czasopismo Times of Malta.https://timesofmalta.com/articles/view/the-human-microbiome-the-good-the-bad-and-the-ugly.933538
- Zespół, G. E. (2014).Mikrobiota jelitowa: dobra, zła i brzydkaMikrobiota jelitowa dla zdrowia.https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/gut-microbiota-the-good-the-bad-and-the-ugly/
- Venkova, T., Yeo, C. C., & Espinosa, M. (2018). Dobre, złe i brzydkie: Wielorakie role bakterii w życiu człowieka.Frontiery w Mikrobiologii, 9 . https://doi.org/doi.org/10.3389/fmicb.2018.01702