Czym jest mikrobiom i jak wpływa na odporność?

Czym jest mikrobiom?

Mikrobiom to społeczność wielu różnych mikroorganizmów, takich jak bakterie, grzyby i wirusy, znajdujących się w przewodzie pokarmowym. Jest to złożony i zintegrowany ekosystem, który zawiera co najmniej 1000 różnych rodzajów organizmów należących do ponad 2000 gatunków.¹

Mikrobiom wykazuje ogromną różnorodność, która jest kształtowana przez wiele czynników, w tym:

• Genetyka
• Płeć
• Wiek
• Układ odpornościowy
• Warunki zdrowotne
• Lokalizacja geograficzna
• Czynniki społeczno-ekonomiczne (dostęp do wody, warunki sanitarne)
• Zabiegi
• Dieta

Czym zajmuje się przewód pokarmowy? 

Przewód pokarmowy ma wiele funkcji. Odpowiada za rozkładanie naszego pożywienia (trawienie), upewniając się, że jest ono prawidłowo wchłaniane, dzięki czemu może zamienić stek w mięsień uda. Eliminuje również niechciane odpady, których organizm nie potrzebuje. Czerwone krwinki, które już nie funkcjonują, nadają naszym wydalanym odpadom brązowy kolor.

 Przewód pokarmowy również nas chroni, ponieważ w jedzeniu, które spożywamy lub w wyniku dotykania ust rękami, znajduje się wiele bakterii i innych niepożądanych rzeczy. Przewód pokarmowy dba o to, by bakterie te nam nie zaszkodziły (lub nie spowodowały zatrucia pokarmowego). 

Oprócz wielu funkcji, system GI ma również wiele części. System ten zaczyna się w jamie ustnej, a kończy w odbycie. Żołądek i jelito cienkie są odpowiedzialne za trawienie i wchłanianie, podczas gdy funkcją jelita grubego jest usuwanie wody i zagęszczanie odpadów, a okrężnica esowata i odbytnica przechowują odpady przed ich wydaleniem z organizmu.²

Skąd pochodzi nasz mikrobiom? 

Najnowsze badania wykazały, że kolonizacja przewodu pokarmowego rozpoczyna się jeszcze przed narodzinami, ponieważ łożysko zawiera dobre bakterie. Ponadto smółka, czyli pierwsze wypróżnienie niemowlęcia, nie jest sterylna, co oznacza, że nawet w łonie matki przewód pokarmowy nienarodzonego dziecka już rozwija swój mikrobiom.³

Po urodzeniu, jeśli dziecko urodziło się pochwowo, ma mikrobiotę zawierającą gatunki pochodzące z mikrobiomu pochwy matki. Z drugiej strony, jeśli dziecko urodziło się przez cesarskie cięcie, jego mikrobiom jest bardziej podobny do skóry matki. 

Karmienie piersią odgrywa również rolę w kształtowaniu mikrobiomu przewodu pokarmowego i rozwoju układu odpornościowego. Mleko ludzkie pełni rolę ochronną dla niemowląt. Na przykład przeciwciała, takie jak IgA i czynniki przeciwbakteryjne, takie jak laktoferyna, chronią dzieci przed infekcjami żołądkowo-jelitowymi i oddechowymi.

Dlaczego mikrobiom jest ważny? 

Wszystkie mikroby, które tworzą społeczność lub mikrobiom w jelitach, robią dla nas wiele pozytywnych rzeczy. Mikrobiom bierze udział w pozyskiwaniu i magazynowaniu energii. Jednym ze sposobów, w jaki to robi, jest fermentacja włókien, takich jak maślan , w celu wytworzenia krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA). 

Związki te promują zdrowy przewód pokarmowy, przyczyniając się do naprawy jelit. Służą one również jako główne źródło energii dla kolonocytów, czyli komórek jelita grubego. Wiele bakterii w przewodzie pokarmowym jest kluczem do syntezy witamin takich jak B1, B2, B5, B6, B12, K, kwas foliowyi biotyna.⁴

Mikrobiom stymuluje również układ odpornościowy tuż po urodzeniu.

Jak mikrobiom wpływa na układ odpornościowy?

Przewód pokarmowy ma własną warstwę ochronną zwaną śluzówkowym układem odpornościowym, który reguluje i chroni przed wszelkimi obcymi substancjami, które możemy spożyć. System ten jest oddzielony od większego układu odpornościowego organizmu. Kolonizacja bakteryjna przewodu pokarmowego dramatycznie zmienia układ odpornościowy naszego organizmu.

Jednym z najważniejszych kroków w dojrzewaniu układu odpornościowego jest "nauczenie" go różnicy między tym, co atakować, a tym, co pozostawić w spokoju. Wyspecjalizowane komórki w układzie pokarmowym wchodzą w interakcje z naszymi bakteriami (tymi dobrymi) i bakteriami chorobotwórczymi (tymi złymi), dzięki czemu układ odpornościowy może nauczyć się, co tolerować, a co należy zniszczyć, ponieważ mogłoby to spowodować infekcję lub uszkodzenie organizmu.

Oprócz "uczenia" układu odpornościowego, co atakować, a co zostawić w spokoju, mikrobiom pomaga również dojrzewać komórkom odpornościowym i kieruje je tam, gdzie są potrzebne w organizmie. Na przykład, mikrobiom różnicuje specyficzne limfocyty T w układzie odpornościowym do wykonywania różnych funkcji. Na przykład, limfocyty T mogą być Th1, Th2 lub Th17. 

Th 1 i 2 uwalniają przez całe życie specyficzne substancje chemiczne zwane cytokinami. Te substancje chemiczne "wzywają" inne komórki odpornościowe do usunięcia problemów w organizmie. Komórki Th17 są znacznie bardziej zróżnicowane pod względem funkcji: zmieniają rodzaje wydzielanych substancji chemicznych, dzięki czemu są w stanie dostosować się do wielu sytuacji w organizmie. Innymi słowy, komórki Th17 są MVP układu odpornościowego i mogą grać na wielu pozycjach.

Duża część naszego układu odpornościowego żyje w jelitach. Określone obszary w naszych jelitach zwane płatami Peyera są bardzo bogate w tkankę limfatyczną, w której znajduje się wiele naszych obronnych komórek odpornościowych. Pomyśl o wszystkich potencjalnych rzeczach, które możemy zjeść, a które mogą nam zaszkodzić. Posiadanie tego miejsca odpornościowego w naszych jelitach jest doskonałym sposobem na ochronę organizmu przed uszkodzeniami.

W przypadku złej diety, stosowania niektórych leków lub naturalnego starzenia się, liczba złych bakterii w jelitach może zacząć przeważać nad dobrymi bakteriami. Nazywa się to dysbiozą lub brakiem równowagi między dobrymi i złymi bakteriami. Gdy ilość dobrych bakterii w jelitach spada, układ odpornościowy nie otrzymuje potrzebnego wsparcia. Istnieją teorie, że dysbioza w jelitach może przyczyniać się do nadaktywności układu odpornościowego, a ta nadaktywność może być przyczyną chorób autoimmunologicznych.

Suplementy wspierające zdrowy mikrobiom

Probiotyki - "dobre" bakterie 

Probiotyki, według Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa oraz Światowej Organizacji Zdrowia, są definiowane jako żywe mikroorganizmy, które zapewniają korzyści zdrowotne.⁵ Naukowiec Elie Metchnikoff wprowadził pojęcie probiotyków poprzez swoje badania nad tymi dobrymi bakteriami w mleku. 

Jego badania wykazały, że po spożyciu te dobre bakterie mogą korzystnie wpływać na zdrowie człowieka . Od tego czasu probiotyki są szeroko sprzedawane i spożywane, głównie jako suplementy diety lub żywność funkcjonalna. Korzyści płynące ze stosowania probiotyków obejmują zwiększenie liczby "dobrych bakterii" w społecznościach drobnoustrojów jelitowych, wspieranie tłumienia złych bakterii, wspieranie układu odpornościowego i przyczynianie się do zdrowej wyściółki jelit.

Wielu konsumentów zgłasza wiele pozytywnych korzyści z przyjmowania probiotyków. Na przykład podczas przyjmowania antybiotyków wiele osób doświadcza biegunki. Probiotyki mogą pomóc powstrzymać ten niepożądany efekt uboczny. Niektóre badania wykazały, że probiotyki bogate w szczepy szczepy Lactobacillus mogą wspomagać lepszy nastrój. Inne szczepy probiotyczne zostały powiązane ze wspieraniem zdrowia serca. Probiotyki mogą również pomóc w zmniejszeniu objawów alergii, a niektóre szczepy wykazały, że poprawiają zły stan skóry. Stosowanie niektórych szczepów zostało skorelowane z kontrolą masy ciała i objawami zaburzeń trawiennych. 

Probiotyki są dostępne w postaci suplementów, kapsułek, tabletek i/lub płynów. Suplementy te mogą pomóc w utrzymaniu zdrowego mikrobiomu i są łatwym sposobem na dostarczenie potrzebnych mikrobów w celu wsparcia zdrowia jelit i układu odpornościowego.

Maślan - środek przeciwzapalny

Maślan jest krótkołańcuchowym kwasem tłuszczowym pochodzącym z fermentacji niestrawnego błonnika w przewodzie pokarmowym. Związek ten znany jest ze swoich właściwości przeciwzapalnych i zdolności do dostarczania energii kolonocytom.⁶ W przypadku dysbiozy organizm może mieć trudności z wytwarzaniem tego ważnego źródła energii. Maślan jest dostępny jako suplement i często jest przyjmowany w połączeniu z probiotykami.

Mikrobiom to zróżnicowany ekosystem, który żyje w naszym przewodzie pokarmowym. Ta kombinacja mikroorganizmów wspiera układ odpornościowy na wiele sposobów. Na szczęście suplementy takie jak probiotyki i maślan można łatwo włączyć do naszej codziennej rutyny, aby wspierać optymalne zdrowie zarówno naszego układu pokarmowego, jak i odpornościowego.

Referencje:

1. Lazar, V., Ditu, L. M., Pircalabioru, G. G., Gheorghe, I., Curutiu, C., Holban, A. M., Picu, A., Petcu, L., & Chifiriuc, M. C. (2018). Aspekty interakcji mikroflory jelitowej i układu odpornościowego w chorobach zakaźnych, immunopatologii i nowotworach. Frontiers in immunology, 9, 1830.
2. Cheng, L. K., O'Grady, G., Du, P., Egbuji, J. U., Windsor, J. A., i Pullan, A. J. (2010). Układ pokarmowy. Przegląd interdyscyplinarny Wiley. Systems biology and medicine, 2(1), 65-79.
3. Abba13. Dominguez-Bello MG, Costello EK, Contreras M, Magris M, Hidalgo G, Fierer N, et al. Tryb porodu kształtuje nabywanie i strukturę początkowej mikroflory w wielu siedliskach ciała u noworodków. Proc Natl Acad Sci U S A (2010) 107:11971-5.10.
4. Wong JM, de Souza R, Kendall CW, Emam A, Jenkins DJ. Zdrowie okrężnicy: fermentacja i krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe. J Clin Gastroenterol. 2006;40(3):235-243.
5. Hemarajata, P., i Versalovic, J. (2013). Wpływ probiotyków na mikrobiotę jelitową: mechanizmy immunomodulacji jelitowej i neuromodulacji. Postępy terapeutyczne w gastroenterologii, 6(1), 39-51.
6. Canani, R. B., Costanzo, M. D., Leone, L., Pedata, M., Meli, R., & Calignano, A. (2011). Potencjalne korzystne działanie maślanu w chorobach jelit i pozajelitowych. World Journal of Gastroenterology, 17(12), 1519-1528.