Mikrobiota płuc

Czym jest mikrobiota płuc?

W przeciwieństwie do swojej znanej od dłuższego czasu krewniaczki, mikrobioty jelitowej, mikrobiota płuc dopiero od niedawna stanowi przedmiot badań naukowych. Opóźnienie to można częściowo wytłumaczyć trudnościami w pozyskiwaniu próbek i dostępie do organu – czynności te często wymagają bowiem użycia inwazyjnych metod³. Dodatkowym utrudnieniem jest ryzyko zakażenia płuc bakteriami bytującymi w górnych drogach oddechowych⁴. Obecność mikroflory w płucach po raz pierwszy wykazano w 2010 roku⁵, jednak od tamtej pory wykonano niewiele badań w celu odkrycia roli tworzących ją mikroorganizmów³.  

Mimo to obecną wiedzę na temat składu mikrobioty płuc możemy streścić w trzech punktach:

• Niewielkie zagęszczenie bakterii⁵. 
• Duża różnorodność biologiczna. U osób zdrowych dominujące typy bakterii bytujących w płucach należą do rodzajów Prevotella, Veillonella, Streptococcus, Neisseria, Fusobacterium oraz Haemophilus⁵. Równowaga mikrobioty płuc opiera się na rytmie wdechów i wydechów⁶.
• Duża liczebność bakterii beztlenowych, czyli takich, które rozwijają się bez dostępu do tlenu⁷. Wśród nich znajdziemy gatunki należące do rodzajów Fusobacterium, Porphyromonas, Prevotella i Veillonella⁷.

Warto pamiętać, że bakterie to nie jedyne mikroorganizmy (sidenote: Mikroorganizmy Organizmy żywe zbyt małe, aby zobaczyć je gołym okiem. Są to bakterie, wirusy, grzyby, archeony, pierwotniaki itp. Potocznie nazywa się je mikrobami. What is microbiology? Microbiology Society. ) zasilające mikrobiotę płuc zdrowego człowieka! Oprócz nich bytują tu też grzyby (w tym gatunki z rodzaju Eremothecium, Systenostrema i Malassezia oraz z rodziny Davidiellaceae), a także wirusy (gatunki z rodziny Anelloviridae, jak również liczne bakteriofagi (sidenote: Bakteriofag Wirus atakujący bakterie Scitable by Nature education_2014. Bacteriophage definition ) )². Niedawno na poziomie płuc wykryto ponadto obecność tzw. archeonów (sidenote: Archeony Rodzaj mikroorganizmów (innych niż bakterie), które występują we wszystkich typach środowisk, w tym w warunkach skrajnych Archaea. Microbiology Society   ) ⁸. Choć jednak wszystkie te mikroorganizmy wchodzą w skład mikrobioty płuc, obecnie dostępne dane na ich temat są ograniczone.

Dlaczego mikrobiota płuc odgrywa tak istotną rolę dla naszego zdrowia?

Bytujące w płucach mikroorganizmy odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu tego organu w równowadze. Uznaje się, że mikrobiota płuc spełnia cztery ważne zadania:

• Stanowi barierę dla patogenów i pomaga zwalczać infekcje dróg oddechowych⁹, działając dokładnie w ten sam sposób co mikrobiota jelitowa.
• Pełni rolę obronną, aktywnie uczestnicząc w stymulowaniu odporności wrodzonej i nabytej (sidenote: Odporność wrodzona i nabyta Rganizm ludzki jest wyposażony w dwa mechanizmy obronne – odporność wrodzoną oraz odporność nabytą. Odporność wrodzona to pierwsza linia obrony skierowana przeciwko czynnikom zakaźnym, działająca na zasadzie natychmiastowej reakcji. Odporność nabyta pojawia się nieco później, za to zapewniana przez nią ochrona ma charakter trwały Janeway CA Jr, Travers P, Walport M, et al. Immunobiology: The Immune System in Health and Disease. 5th edition. New York: Garland Science; 2001. Principles of innate and adaptive immunity. ) w przypadku infekcji^10,11.
• Bierze udział w procesie dojrzewania płucnego układu odpornościowego, który umożliwia m.in. wykształcenie tolerancji na alergeny¹².
• Wpływa na budowę płuc, a konkretnie na liczbę pęcherzyków płucnych – co stwierdzono na podstawie badań przeprowadzonych na myszach¹³.

Z jakimi chorobami wiąże się brak równowagi mikrobioty płuc?

Naruszenie równowagi składu mikrobioty płuc prowadzi do dysbiozy (sidenote: Dysbioza Dysbioza nie jest zjawiskiem jednorodnym; przybiera różne formy zależne od stanu zdrowia danej osoby. Zazwyczaj definiuje się ją jako zaburzenie składu i funkcjonowania mikrobioty spowodowane przez zestaw czynników środowiskowych i osobniczych zakłócających ekosystem mikroorganizmów. Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, et al. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-232. ) ¹⁴, która może być powiązana w pewnymi chorobami. Jak dotąd naukowcom nie udało się określić, czy dysbioza jest przyczyną, czy też skutkiem tych chorób.

Przyjrzyjmy się bliżej niektórym schorzeniom, które mogą mieć związek z dysbiozą płuc:

• infekcje dróg oddechowych w okresie jesienno-zimowym, takie jak przeziębienie czy grypa (najczęściej pochodzenia wirusowego), w których dochodzi do zaburzenia równowagi układu odpornościowego płuc, jak również do dysbiozy płuc i jelit¹⁵.
• astma¹⁶: przewlekła choroba układu oddechowego, na którą cierpi ponad 260 milionów osób na świecie¹⁶. Z chorobą tą powiązany jest brak równowagi mikrobioty płuc16, ale także flory bakteryjnej jelit¹⁸ i nosa¹⁹.
• mukowiscydoza, czyli rzadka choroba genetyczna, która atakuje głównie drogi oddechowe oraz układ pokarmowy²⁰
• przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP), charakteryzująca się stopniowym zwężaniem się dróg oddechowych i płuc oraz ich trwałą obstrukcją, co powoduje znaczne trudności w oddychaniu¹⁶.

Jak dbać o mikrobiotę w naszych płucach?

Wiesz już, jak bardzo mikrobiota jelitowa oraz oś jelito-płuca wpływają na stan Twojego zdrowia. Rola ta jest już dobrze znana naukowcom, którzy obecnie pracują nad strategiami mającymi na celu zapobieganie infekcjom płuc oraz ich leczenie^23,24.

W kwestii zapobiegania infekcjom dróg oddechowym w okresie jesienno-zimowym dość obiecujące rezultaty przyniosło łączne stosowanie probiotyków z prebiotykami²⁵. U niemowląt niektóre probiotyki pozwalają zapobiegać infekcjom już od pierwszych miesięcy życia²⁶. Wreszcie niektóre badania przeprowadzone wśród studentów wykazały korzyści ze stosowania probiotyków jako metody leczenia, która znacznie skraca czas utrzymywania się objawów^27,28.