Mikrobiota – wpływ bakterii jelitowych na organizm

Mikrobiom przewodu pokarmowego w organizmie człowieka składa się, aż z ponad 1000 gatunków bakterii, a mikrobiota jelitowa określana jest jako wszystkie bakterie bytujące w naszym jelicie grubym, natomiast ich skład i liczebność powiązana jest ze stanem zdrowia. W skład mikrobiomu wchodzą między innymi bakterie, ale oprócz nich znajdziemy także wirusy oraz organizmy eukariotyczne. Badania naukowe pozwoliły nam ustalić dokładny mikrobiom człowieka, a także jego ważną rolę w naszym życiu.

Charakterystyka mikrobioty jelitowej

Mikroflora jelitowa ma ogromy wpływ na organizm człowieka. Głównie w skład mikrobioty wchodzą bakterie typu Bacteroidetes oraz Firmicutes. Oczywiście jest ona zmienna, a bezpośredni wpływ ma na to rasa człowieka oraz stan zdrowia. Dodatkowo zmienia się ona przez całe nasze życie. Mikrobiota jelit w okresie dziecięcym cały czas zwiększa się, natomiast kluczowe znaczenia ma dorosłość, ponieważ wtedy jest jednomiarowa. Kolejne zmiany zachodzą w okresie starzenia się, gdzie staje się ona uboższa. Dlatego warto wtedy zadbać o odpowiednie przyjmowanie probiotyków. Dobór probiotyków powinien odbyć na podstawie wyników badań kału tak, aby uzupełnić brakujące szczepy bakterii. Oczywiście takie badania powinniśmy wykonywać w każdym okresie życia, ponieważ jelita są naszym drugim mózgiem, a także wzmacniają prawidłową pracę układu immunologicznego. Probiotykoteria jest również ważna w momencie kiedy przyjmujemy antybiotyki, ponieważ wtedy dochodzi do zubożenia mikroflory jelitowej. Badania również wykazały, że część bakterii w naszych jelitach jest stała, a część ulega zmianie. Wpływają na to takie czynniki jak infekcje, nieprawidłowa dieta, przewlekły stres, farmakoterapia czy styl życia. Natomiast wiele badań naukowych wykazuje, że to jednak dieta ma największy wpływ na mikrobiotę jelitową. Warto pamiętać, że stan naszego zdrowia również ma znaczenie na ilość i jakość bakterii jelitowych. Małą różnorodnością cechują się osoby chorujące np. na cukrzycę, celiakię, otyłość lub nieswoiste zapalenie jelit.

Wpływ na organizm

Mikrobiom wpływa na fizjologię człowieka pod wieloma względami. Głównie polega to na trawieniu składników przez przewód pokarmowy, które nie zostają strawione za pomocą enzymów układu pokarmowego. Jednak jeśli w jelitach panuje dysbioza, czyli uboga mikroflora to mogą nastąpić trudności z prawidłowym trawieniem w przewodzie pokarmowym.

Oś jelita – mózg

Stwierdzenie, że jelita to nasz drugi mózg jest jak najbardziej prawidłowe. Ma to ogromne znaczenie, ponieważ polega na dwukierunkowej informacji pomiędzy mikroflorą, jelitami, a mózgiem. To wszystko dzieje się za pomocą szlaków neuronalnych, które dotyczą ośrodków oraz jelitowy układ nerwowy, a także ma znaczenie układ krążenia. Informację, które są przekazywane przez układ krążenia odbywają się dzięki regulatorom układu odpornościowego, hormonom, neuroprzekaźnikom, osi łączącej podwzgórze z przysadką i nadnerczami oraz metabolity bakteryjne, czyli krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe. Badania także wykazały, że mikrobiota wpływa na:

• odruchy, które wynikają z uszkodzonej tkanki,
• nasze zachowanie na stres,
• neurochemie mózgu,
• spożywanie pokarmów,
• zachowania emocjonalne i społeczne.

W badaniach, które zostały wykonane na myszach zostało udowodnione, że wpływ mikrobioty jest niezbędny do rozwoju społecznego myszy, a jej nie odpowiedni skład w przewodzie pokarmowym wpływa na zaburzenia neurorozmowej, nawet autyzm. Dodatkowo takie osobniki wykazują zwiększoną reakcję na stres oraz mają nasilone reakcje lękowe, w porównaniu z myszami, które mają prawidłowy skład bakterii jelitowych. Wykonano także test, który umożliwił sprawdzenie co stanie się w momencie uzupełnienia bakterii w jelitach myszy. Doprowadziło to do zmniejszenia poziomu kortykosteronu, który wydziela się podczas stresu oraz stanów lękowych. Dzięki temu doświadczeniu udowodniono jak ważne jest znaczenie pomiędzy mikroflorą, jelitami, a mózgiem oraz prawidłowym rozwojem układu nerwowego osobnika.

Bakterie, które mieszkają w naszych jelitach odpowiadają za produkcje krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, które mają ogromne znacznie w połączeniu pomiędzy barierą krew – mózg. Dzieje się tak dzięki zwiększeniu produkcji białek, które są kluczowe w ścisłych połączeniach. Chodzi głównie o ścisłe połączenie komórek jelita grubego, które odcinają miejsce pomiędzy komórkami. Sprawia to, że komórki są bardzo mocno połączone ze sobą. Przypominają one sieć, która ułożona jest w pasma i zabezpiecza nas przed czynnikami chorobotwórczymi. Natomiast w przypadku przerw w ścisłym połączeniu dochodzi do pojawienia się szkodliwych substancji z płynu międzykomórkowego do krwi, a na koniec do mózgu, co może źle wpłynąć na prace mózgu, nastrój oraz funkcje poznawcze.

Mikrobiom, a psychika

W ostatnich latach badacze udowodnili nie jednokrotnie, że wpływ mikrobioty jelitowej ma ogromne znaczenie w naszych reakcjach na stres oraz lęk, zaburzenia depresyjne, a także procesy poznawcze. Wykonano wiele prób, które udokumentowały, że stosowanie probiotykoterapi używane zamiennie z prebiotykami korzystnie wpływa na stan osób zmagających się z problemami na tle psychologicznym oraz posiadających lęki i stany depresyjne. Znaczący wpływ mikroflory jelitowej pojawia się u osób, które spożywają alkohol. Możemy tu zaobserwować przepuszczalność jelita grubego oraz zmiany w składzie mikroflory jelitowej, które powodują nasilone stany depresyjne oraz wzmożony głód alkoholowy.

Wpływ na trawienie

U osób zdrowych bakterie odpowiadają za trawienie błonnika pokarmowe, części białek oraz cukrów. Dochodzi tu do produkcji krótkołańcuchowych kwasów, które stanowią źródło energii dla nabłonka jelit oraz chronią nasz układ odpornościowy i eliminują bakterie chorobotwórcze w przewodzie pokarmowym. Ma to również ogromne znaczenie w profilaktyce raka jelita grubego, ponieważ odpowiednia profilaktyka minimalizuje wystąpienie nowotworu w przyszłości. Dzieję się to przez stany zapalne oraz uszkodzenie DNA przez szkodliwych produktów przemiany materii, które odpowiadają za wzrost guza. W badaniach u tego typu osób nie jednokrotnie zaobserwowano dysbiozę jelitową oraz ubogą ilość gatunków bakterii. Dowiedziono również, że przy tego typu chorobie istotne znaczenie ma dieta, która powinna być bogata w błonnik pokarmowy, wielonienasycone kwasy tłuszczowe, produkty o działaniu antyoksydacyjnym oraz probiotyki. Możemy zadbać również o suplementacje witamin z grupy B, witaminy K. Ważna jest również produkcja witamin z przewodu pokarmowego pochodzących ze zdrowej żywności. Musisz wiedzieć, że stan zapalny w jelitach również może być spowodowany zubożoną mikroflorą jelitową, co w konsekwencji doprowadza do raka jelita grubego.

Znaczenie bakterii komensalnych

Bakterie komensalne oraz odpowiednio dobrane probiotyki mają istotne funkcje w niepodważalności bariery jelitowej, dzięki czemu bakterie o działaniu chorobotwórczym oraz ich produkty przemiany materii nie trafiają do naszego układu krążenia. Dobre bakterie biorą udział w zmniejszeniu pojawienia się infekcji poprzez wzmocnienie układu odpornościowego, ponieważ zmagają się z złymi bakteriami walcząc o składniki odżywcze oraz miejsce na powierzchni błony śluzowej. Bakterie komensalne doprowadzają również do obniżenia pH w jelicie ze względu na produkcję mleczanu i krótkołańcuchowych kwasów, które doskonale neutralizują bakterie chorobotwórcze o podłożu zapalnym. W ostatnim czasie pojawia się coraz więcej badań, że wpływ mikrobiomu jest bardzo istotny w kształtowaniu odporności nabytej przed przewlekłym stanem zapalnym. Dlatego ważne są badania kału, odpowiedni dobór probiotykoterapi oraz zdrowa dieta.

Wpływ mikrobioty na zdrowie

Z drugiej strony mała różnorodność bakterii w przewodzie pokarmowym jest bardzo często diagnozowana u osób z nieswoistym zapaleniem jelit. Prowadzi to również do utraty funkcji ochronnych, czyli brak możliwości fermentacji błonnika i brak produkcji ważnych krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, a także gorszego przebiegu choroby. Stan zapalny w jelitach jest idealnym miejscem do produkcji bakterii chorobotwórczych, które nie korzystnie wpływają na stan zdrowia oraz powodują infekcje wirusowe.

W przypadku układu krążenia wpływ mikrobiom ma dwojakie znaczenie. Jego dobry wpływ polega na regulacji lipidogramu, który prowadzi do podwyższenia dobrego cholesterolu HDL oraz obniżenia poziomu trójglicerydów. Udowodniono, że szczep Lactobacilli przyczynia się do wyeliminowania złego cholesterolu z naczyń krwionośnych. Może to również działać w drugą stronę, ponieważ nadmiar złych bakterii doprowadza do produkcji blaszki miażdżycowej, co w przyszłości może spowodować zawał serca lub udar mózgu.

Zaburzenia metaboliczne spowodowane brakiem dobrych bakterii w jelitach mogą doprowadzić do rozwoju cukrzycy typu II. W badaniach naukowych udowodniono, że bakterie jelitowe biorą udział w metabolizmie glukozy. Co więcej dowiedziono, które szczepy odpowiadają za rozwój choroby, a które ją hamują. Odnośnie stanu zdrowia mikrobiota jelitowa powiązana jest z cukrzycą typu II ze względu na homeostazę glukozy oraz insulinooporność w takich narządach jak: wątroba, mięśnie i tłuszcz. Mikrobiota i jej produkty regulują hormony jelitowe i enzymy, które hamują insulinooporność oraz polepszają tolerancję na cukier.

Dobre bakterie jelitowe mają również wpływ na reumatoidalne zapalenie stawów, ponieważ znajdują się w nich drobnoustroje, które mają wpływ na układ immunologiczny. Zaburzenie równowagi w jelitach doprowadza do rozwoju wielu chorób, nawet RZS. W tym schorzeniu badana jest również jama ustana pod kątem mikroflory i jej rolę w rozwoju choroby. W badaniach wykazano, że dysbioza ma tu również ogromne znaczenie.

Ostatnim omawianym przypadkiem, gdzie ogromne znaczenie maja bakterie jest otyłość i nadwaga, które są plagą XXI wieku. Wiele osób cechuje się dysbiozą, która spowodowana jest złym żywieniem oraz nieodpowiednim trybem życia. Wpływa to również na rozregulowanie odporności, zmienioną regulację hormonów jelitowych, a także mechanizmy prozapalne. Warto w tym przypadku zadbać o większy wydatek energetyczny oraz dieta uboga w złe tłuszcze wpływa pozytywnie na leczenie otyłości.

Bibliografia:

1. Binek M: Mikrobiom człowieka – zdrowie i choroba. Post Mikrobiol 2012; 51,
2. Rakowska M., Lichosik M., Kacik J., Kalicki B., Wpływ mikrobioty na zdrowie człowieka, Pediatr Med Rodz 2016, 12 (4),
3. Nowak, Adriana, Katarzyna Slizewska, and Zdzisława Libudzisz. „Probiotyki-historia i mechanizmy działania”. Żywność Nauka Technologia Jakość 17.4 (2010).