Mikrobiom jelitowy – kompleksowy przewodnik po mikroorganizmach zasiedlających ludzki układ trawienny

Mimo, iż większość z nas kojarzy jelito cienkie jako narząd biorący udział w trawieniu i wchłanianiu składników pokarmowych po ich przejściu przez żołądek, mało kto zdaje sobie sprawę, iż jego rola na tym się nie kończy.. Poza funkcją wewnątrzwydzielniczą jelito cienkie jest bowiem najważniejszym narządem układu odpornościowego – w organizmie człowieka około 80% wszystkich immunoglobulin (białek wydzielanych w przebiegu odpowiedzi odpornościowej) jest wytwarzanych w jelicie, a co najmniej 50% wszystkich limfocytów (komórki układu odpornościowego) jest umiejscowionych właśnie w tym obrębie.. Każdego dnia, razem ze spożytym pokarmem człowiek dostarcza do organizmu bakterie i wirusy, które zostają unieszkodliwione również dzięki spełnianiu przez jelito funkcji bariery immunologicznej – składają się na nią nie tylko komórki nabłonka jelita, ale również mikroflora jelitowa, czyli szczepy bakterii i grzybów tam zamieszkujących.

Faktem jest, iż nasze jelito zamieszkują różne szczepy bakterii i wirusów, które stanowią integralną i niezbędną część tego organu.. Przewód pokarmowy dorosłego człowieka jest zasiedlony przez około 1014 różnego rodzaju komórek bakteryjnych (to 10 razy więcej, niż całkowita liczba komórek tworzących organizm człowieka), gdzie dominują cztery główne grupy bakterii należących do rodzajów Bacteroidetes (23%), Femicutes (64%), Proteobacteria (8%), Actinobacteria (3%).. Mikroorganizmy jelitowe dzielą się umownie na korzystne (Bifidobacterium spp.. , Escherichia coli, Lactobacillus spp, Bacteroidetes) oraz potencjalnie chorobotwórcze (Enterococcus faecalis, Clostridium difficile, Campylobacter jejuni).. Bakterie Lactobacillus i Bifidobacterium, zwane mikroflorą ochronną mają na celu zapobieganie zasiedleniu się i rozmnażaniu mikroorganizmów chorobotwórczych w przewodzie pokarmowym.. Ta właściwość mikroflory jelita nazywana „opornością na kolonizację przez bakterie patogenne” polega na kompetycji w procesie wiązania się z receptorami na powierzchni komórek nabłonka, wytwarzaniu substancji zabójczych dla bakterii patogennych (bakteriocyny, H 2 O 2), współzawodnictwie o substancje odżywcze, witaminy oraz czynniki wzrostu, obniżeniu wartości pH poprzez uwolnienie produktów przemiany materii (kwas mlekowy, kwas octowy).. Bakterie Bacteroides również odgrywają znaczącą rolę w tworzeniu mikroflory ochronnej – wytwarzają szereg enzymów umożliwiających rozkład węglowodanów złożonych.. Są to najbardziej powszechne bakterie jelitowe (109 – 1011 komórek/g kału).. Wytworzony przez bakterie Bacteroides kwas octowy zużywany jest przez organizm, a wytworzone przy pomocy tych mikroorganizmów krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe skutecznie pobudzają motorykę jelit.. Ponadto pomiędzy komórkami nabłonka jelita a tymi bakteriami występuje komunikacja, która ma wpływ na reakcje immunologiczne (przez pobudzenie komórek nabłonka jelita do produkcji angiogenin – białek wydzielanych podczas procesów zapalnych, o działaniu przeciwbakteryjnym i przeciwgrzybiczym)[1].. Do szczepów potencjalnie chorobotwórczych zalicza się zaś m.. in. Enterococcus faecalis – bakterię naturalnie bytującą w przewodzie pokarmowym człowieka, która w przypadku przerostu stymuluje wytwarzanie prozapalnych cytokin, prowadząc do rozwoju stanu zapalnego w organizmie i jest częstą przyczyną zaburzeń żołądkowo-jelitowych.. Innym szczepem patogennym jest Clostridium difficile, którego przewaga nad szczepami probiotycznymi może doprowadzić do rozwoju trudnego w leczeniu rzekomobłoniastego zapalenia jelit.. Przerost Campylobacter jejuni może z kolei przyczynić się do ostrego zapalenia żołądka i jelit, często o charakterze wrzodziejącym.. Oczywiście, wspomniane drobnoustroje to tylko wybrane szczepy występujące w jelicie – mikroflora jelitowa składa się bowiem z około 500 szczepów, należących do 40–50 rodzin.. Równowaga między całościowym składem jakościowym i ilościowym bakterii występujących w jelicie jest aspektem kluczowym dla prawidłowego zachodzenia wielu procesów – rolą mikrobioty jelitowej jest bowiem m.. in. Koordynacja układu immunologicznego, oporność na osiedlanie się bakterii patogennych, wytwarzanie witamin (B 1, B 2, B 6, B 12, K), wspomaganie procesu trawienia, zaopatrywanie nabłonka jelita w energię, pobudzanie motoryki przewodu pokarmowego i przekształcanie różnych związków (np.. Kwasów żółciowych) w inne formy.

Mimo iż jeszcze kilkadziesiąt lat temu mikroflora jelitowa stanowiła dużą zagadkę w świecie medycyny, dziś wiemy o wiele więcej o jej składzie i czynnikach, które mają na nią wpływ.. Warto wiedzieć, iż jedynym okresem, w którym jelito jest sterylne i pozbawione mikroflory jelitowej jest czas życia płodowego.. Bezpośrednio po porodzie zaczyna się kolonizacja jelita przez szczepy, które jako pierwsze zetkną się z organizmem noworodka.. W tym miejscu bardzo dużą rolę odgrywa sposób porodu – potomstwo rodzone drogą naturalną nabywa mikroorganizmy obecne w drogach rodnych matki, co jest bardziej korzystne niż w przypadku cesarskiego cięcia.. Noworodki rodzone tym sposobem nie mają szansy zasiedlić swojego jelita matczynymi mikroorganizmami, zaś nabywają bakterie potencjalnie szkodliwe, obecne np.. Na rękawiczkach czy sprzęcie medycznym sali porodowej.. Jak się okazuje, rola matki w kształtowaniu mikroflory dziecka nie kończy się z chwilą porodu.. Sposób karmienia również odgrywa kolosalne znaczenie w równowadze szczepów bakteryjnych niemowlęcia.. Dzieci karmione piersią wykazują bowiem dużo korzystniejszy skład mikroflory jelitowej niż te karmione mieszankami mlekozastępczymi.. Mikroflora człowieka w wieku do lat 7 zależy więc głównie od rodzaju porodu i sposobu karmienia.. W późniejszym okresie, na skład drobnoustrojów zamieszkujących jelito ma wpływ wiele innych czynników – środowisko, w którym żyjemy, poziom dostarczanych toksyn, jakość diety i stopień jej przetworzenia, stosowane używki, przyjmowane leki (szczególnie antybiotyki), terapie inwazyjne (np.. chemioterapia), czynniki genetyczne i stres. Wszystkie te czynniki wpływają negatywnie na stan mikroflory jelitowej, prowadząc do zjawiska dysbiozy – stanu, w którym występują znaczne odmienności w normalnym składzie flory bakterii i grzybów zamieszkujących jelita i przewagą jednych szczepów nad drugimi.

Naruszenie subtelnej równowagi mikroflory jelitowej i długotrwały stan dysbiozy może stać się czynnikiem wyzwalającym wiele schorzeń.. Wśród nich można wymienić: Zespół Jelita Drażliwego (tzw.. IBS) – u pacjentów z IBS występują zarówno ilościowe, jak i jakościowe zaburzenia mikroflory jelitowej w porównaniu do osób zdrowych.. Często stwierdza się obniżenie lub brak pałeczek kwasu mlekowego oraz bifidobakterii przy jednoczesnym wzroscie drobnoustrojów z grupy patogennych szczepów i gatunków Clostridia i Enterobacteriacae.. Pacjenci z postacią biegunkową mają znacznie zmniejszoną liczbę pałeczek kwasu mlekowego, natomiast wśród osób z zaparciem dominują formy z gatunku Veillonella.. Szczep probiotyczny szczególnie polecany w terapii IBS to L.. Plantarum 299v; choroby autoimmunologiczne – obecność szkodliwych mikroorganizmów przyczynia się również do uszkodzenia ochronnej bariery jelitowej, co powoduje przenikanie do krwioobiegu groźnej toksyny bakteryjnej – lipopolisacharydu (LPS) i rozwój tzw.. Endotoksemii, która indukuje powstanie w organizmie przewlekłego stanu zapalnego.. Ten zaś leży u podstawy wszystkich chorób autoimmunologicznych (m.. in. RZS, Hashimoto, AZS); choroby nowotworowe – opublikowano kilkanaście dobrze udokumentowanych prac badawczych, w których wykazano istotny hamujący wpływ szczepów bakterii fermentacji mlekowej i bifidobakterii na wczesne zmiany neoplastyczne i dalszy rozwój raka w jelicie grubym.. Mechanizm przeciwnowotworowej aktywności probiotyków nie został poznany.. Zakłada się, że probiotyki zwiększają pulę korzystnej mikroflory jelitowej i hamują rozwój patogenów, przez co zmieniają aktywność metaboliczną, enzymatyczną, warunki fizykochemiczne, redukują stany zapalne i wzmacniają aktywność immunologiczną w jelicie, co ogranicza procesy kancerogenne [3]; alergie i nietolerancje pokarmowe – podobnie jak w przypadku chorób autoimmunologicznych, podstawą rozwoju alergii i nietolerancji pokarmowych jest uszkodzenie bariery jelitowej, która traci zdolność zatrzymywania patogenów i obcych białek.. W skutek utraty tej ochrony, związki te przechodzą do krwioobiegu, gdzie odbierane jako „intruzy” pobudzają układ odpornościowy do produkcji przeciwciał, które mają na celu je unieszkodliwić.. W ten sposób dochodzi do rozwoju nietolerancji na często spożywane pokarmy; cukrzyca – w cukrzycy typu 1 zauważono zmieniony skład mikroflory jelitowej u chorych z cukrzycą w zestawieniu z mikroflorą zdrowych badanych.. Zwrócono uwagę, że zmiany te wykryć można jeszcze przed wystąpieniem klinicznych objawów choroby.. ; otyłość – przeprowadzone na Uniwersytecie w Harvardzie ciekawe badanie na myszach otyłych i tych z prawidłową masą ciała [2] pokazało, iż przeszczep flory bakteryjnej pochodzącej od osobników otyłych myszom szczupłym, pozbawionym mikroflory (tzw.. Myszy germ-free) spowodowało znaczący wzrost masy ciała biorców.. Jak się okazuje, przewód pokarmowy otyłych wykazuje mniejszą zawartość pożytecznych bakterii z gatunku Bacteroides i Bifidobacterium zaś większą z gatunku Firmicutes i Molicutes.. Te drugie zwiększają wchłanianie cukrów prostych w jelicie i zwiększenie dziennego wzrostu kalorii z pożywienia.. Wpływają one również na większy apetyt gospodarza; autyzm – zaburzenia ze spektrum ASD związane są z silnymi zaburzeniami ekosystemu jelitowego, m.. in. Wysoką liczebnością bakterii potencjalnie chorobotwórczych (np.. Clostridium spp. , Clostridium bolteae spp nov) wytwarzających toksyny.. Przywrócenie równowagi mikroflory jelitowej przynosi pozytywne efekty w poprawie zachowania dzieci autystycznych; depresja – jelita i mózg są bezpośrednio połączone nerwem błędnym, wchodzącym w skład tzw.. Osi jelitowo-mózgowej.. Mikroorganizmy jelitowe są niezwykle ważnym składnikiem tej osi, wpływając na mechanizmy neuronalne, endokrynne i immunologiczne.. Wykazano, iż szczep Bifidobacterium infantis podwyższa zawartość w organizmie tryptofanu, będącego substratem do produkcji hormonu szczęścia – serotoniny [4].. Dowiedz się jak odbudować mikroflorę jelitową! Mikroflora jelitowa jest ważnym, choć niedocenianym organem.. Nierównowaga składu i liczebności bakterii wchodzących w jej skład prowadzi do wielu poważnych zaburzeń funkcjonowania organizmu i rozwoju chorób bezpośrednio niepowiązanych z układem pokarmowym.. Zachowanie prawidłowej równowagi bakterii korzystnych i potencjalnie chorobotwórczych stanowi klucz do prewencji wielu schorzeń.