Porady dotyczące karmienia piersią od dawna opierały się na dychotomicznym wyborze: karmienie piersią kontra karmienie mieszanką. Przełomowe badanie opublikowane w czasopiśmie Nature Communications autorstwa Ferrettiego, Allerta i innych całkowicie podważa tę uproszczoną perspektywę ¹.

Wykorzystując metodę metagenomiki typu shotgun (sidenote: Metagenomika shotgunowa Jest to metoda sekwencjonowania o wysokiej rozdzielczości polegająca na analizowaniu całego materiału genetycznego każdego drobnoustroju w próbce. W przeciwieństwie do starszych technik, które umożliwiają identyfikację rodzin bakterii, pozwala na precyzyjną identyfikację aż do poziomu gatunku i ujawnia funkcjonalne geny, jakie te bakterie posiadają. )  w analizie 507 próbek pobranych od 195 par matek i niemowląt, zespół zbadał bakterie nie tylko na poziomie gatunkowym, ale także szczepowym – czyli z rozdzielczością genetyczną niezbędną do udowodnienia przeniesienia, a nie tylko do jego wnioskowania. Odkrycia te pozwalają spojrzeć na karmienie piersią w nowym świetle, jako na aktywną, specyficzną dla danego szczepu interwencję mikrobiologiczną, mającą wymierne konsekwencje dla rezystomu (sidenote: Resistomu Cały zestaw genów oporności na antybiotyki (ARG) występujących w mikrobiomie. W niniejszym badaniu na skład resistomu jelitowego niemowląt znaczący wpływ miało mleko matki, nawet w przypadku niemowląt, które nigdy wcześniej nie były leczone antybiotykami. )  niemowlęcia.

Kiedy jeden gatunek spaja mikrobiom

Bifidobacterium longum występowało w 98,2% próbek kału niemowląt w wieku jednego miesiąca, jednak sama częstość występowania nie oddaje w pełni jego roli. Niemowlęta, w których jelitach dominowało B. longum, a zwłaszcza jego podgatunek B. longum subsp. infantis, zachowywały znacznie bardziej stabilny skład mikrobiomu w okresie od pierwszego do szóstego miesiąca życia niż niemowlęta, u których dominowały inne gatunki.
Mechanizm ten jest specyficzny: B. longum subsp. infantis posiada mechanizm enzymatyczny umożliwiający rozkład oligosacharydów mleka ludzkiego (HMO), co daje mu decydującą przewagę konkurencyjną w jelitach niemowląt karmionych piersią.
Jego średnia względna liczebność wzrosła z 3,2% w wieku jednego miesiąca do 23,8% w wieku sześciu miesięcy. Największą zmienność wykazały niemowlęta, w których jelitach nie dominowały bifidobakterie.

Dwanaście potwierdzonych przypadków przeniesienia i co mówią one o osi jelitowo-mlecznej

Dwanaście przypadków zbieżności na poziomie szczepów między mlekiem matki a jelitami niemowlęcia; ten sam gatunek, identyczny profil genetyczny; dowodzą one, że mleko matki stanowi rzeczywistą drogę przenoszenia.
Wspólne taksony obejmowały komensali (B. longum, B. bifidum), gatunki związane z jelitami (Phocaeicola vulgatus) oraz typowe mikroorganizmy jamy ustnej, takie jak Streptococcus salivarius i Rothia mucilaginosa, przy czym te dwa ostatnie sugerują kolonizację wsteczną z jamy ustnej niemowlęcia z powrotem do mleka podczas ssania, co stanowi biologicznie prawdopodobną oś dwukierunkową.

Najbardziej znaczącym odkryciem było wykrycie Klebsiella pneumoniae jako potwierdzonego wspólnego szczepu. Żadne z niemowląt nie wykazywało objawów klinicznych, co wskazuje na bezobjawowe nosicielstwo komensalne; niemniej jednak odkrycie to sugeruje, że niezależny od hodowli nadzór nad mlekiem na poziomie szczepów może zapewnić bardziej miarodajną stratyfikację ryzyka w oddziałach noworodkowych wysokiego ryzyka, wykraczającą poza możliwości standardowych badań hodowlanych.

Sposób porodu dodatkowo komplikuje ten obraz: 19,4% szczepów bakterii występujących w jelitach niemowląt w wieku jednego miesiąca utrzymało się do szóstego miesiąca życia, a niemowlęta urodzone drogą pochwową zachowały ich znacznie więcej niż te urodzone przez cesarskie cięcie (p = 0,018), co wskazuje, że sposób porodu wpływa nie tylko na wczesną kolonizację, ale także na trwałość społeczności mikrobiologicznej w ciągu pierwszych sześciu miesięcy życia.

Rezistom jest dziedziczny, a karmienie piersią może wpływać na jego kształtowanie się

Wszystkie niemowlęta w wieku jednego miesiąca były nosicielami genów oporności na antybiotyki (ARG), w tym 67% tych, u których nie odnotowano ekspozycji na antybiotyki przed, w trakcie ani po porodzie. Występowały wszystkie klasy oporności na tetracyklinę, MLS (makrolidy, linkozamidy i streptograminy), aminoglikozydy oraz beta-laktamy. Nie jest to oznaka niepowodzenia klinicznego; jest to podstawowa ekologia ludzkiego jelita noworodka, ukształtowana poprzez mechanizmy niezależne od presji selekcyjnej antybiotyków i w dużej mierze niewidoczne w standardowych badaniach klinicznych.

Wyniki niniejszego badania dostarczają informacji na temat osi przenoszenia oraz, co najważniejsze, wskazują na możliwe do modyfikacji środki zaradcze. Pary matka–dziecko wykazywały istotnie większą liczbę wspólnych genów oporności na antybiotyki (ARG) niż losowo dobrane pary pozorne (p < 0,016). Dominującymi wspólnymi genami były MACB (klasa MLS), ACRD (aminoglikozydy) i TETQ (tetracyklina). Współdzielenie było najwyższe w dwóch parach, w których potwierdzono przypadki przeniesienia szczepów, co stanowi spójne wyjaśnienie mechanistyczne. Niemniej jednak niemowlęta z jelitami zdominowanymi przez bifidobakterie nosiły znacznie mniej genów oporności na antybiotyki (ARG) niż te, w których dominowały inne gatunki (p = 7,6×10−10).

Wnioski dla praktyki są jednoznaczne: wspieranie kolonizacji bakterii z rodzaju Bifidobacterium poprzez wyłączne karmienie piersią oraz, w wskazanych przypadkach, stosowanie probiotyków zawierających B. longum subsp. infantis nie tylko wzbogaca mikrobiom, ale także hamuje rozwój resistomu.

Wiesz już, że mleko matki ma niezwykłe właściwości. Naukowcy ujawnili jednak coś, co wykracza poza kwestie odżywcze: Twoje mleko tętni życiem bakterii, które przedostają się bezpośrednio do jelit dziecka, osiedlają się tam i zaczynają kształtować jego zdrowie już w pierwszych tygodniach życia.
W nowym, szeroko zakrojonym badaniu 1 opublikowanym w Nature Communications, obejmującym 195 par matek i dzieci przez sześć miesięcy, wykorzystano technologię wystarczająco zaawansowaną, by rozróżnić indywidualne „odciski palców” bakterii, a następnie prześledzono je, jedna po drugiej, od mleka do dziecka.

Ten malutki mieszkaniec, który trzyma wszystko w ryzach

Spośród wszystkich bakterii, które odkryli naukowcy, jedna wyróżniała się szczególnie: Bifidobacterium longum. Występowała ona w jelitach 98 na 100 niemowląt w wieku jednego miesiąca.
Jednak to, co czyni ją niezwykłą, to nie tylko jej powszechność, ale także to, jak działa. Niemowlęta, w których jelitach dominował ten gatunek, a zwłaszcza podgatunek o nazwie B. longum subsp. infantis, miały mikrobiom jelitowy, który pozostawał niezwykle stabilny w kolejnych miesiącach.
Uległ on ustabilizowaniu, zamiast ulegać wahaniom. Dlaczego? Ponieważ bakteria ta wykształciła specjalną zdolność do rozkładania naturalnych cukrów zawartych w mleku matki – cukrów, które, jak się obecnie wydaje, istnieją właśnie po to, by ją odżywiać.

Od Twojego mleka do ich jelit: bezpośrednia linia dziedziczenia

W tym miejscu wyniki badań stają się naprawdę zadziwiające. Wykorzystując technikę pozwalającą odróżnić bakteryjne „bliźniaki” – szczepy tak podobne, że w standardowych testach wydają się identyczne – naukowcy odkryli coś, czego nigdy wcześniej nie potwierdzono z taką precyzją: dokładnie ten sam szczep, który wykryto w mleku matki, znaleziono kilka tygodni później w jelitach jej dziecka. Nie chodziło o podobny gatunek. To była ta sama tożsamość genetyczna. Twoje bakterie znają adres Twojego dziecka i same się tam przenoszą.

Odkryli też coś nieoczekiwanego na temat przepływu. Niektóre wspólne bakterie należały do gatunków występujących zazwyczaj w jamie ustnej, co sugeruje, że kiedy dziecko ssie pierś, mikroorganizmy z jego ust przedostają się z powrotem do mleka. Karmienie piersią nie jest procesem jednokierunkowym. To dialog między dwoma mikrobiomami, przebiegający w obie strony przy każdym karmieniu.
Sposób porodu również ma tu znaczenie. Dzieci urodzone drogą pochwową zachowały swoje bakterie jelitowe znacznie dłużej, a ich społeczność mikrobiologiczna w wieku sześciu miesięcy wyglądała bardziej tak, jak w wieku jednego miesiąca.
U dzieci urodzonych przez cesarskie cięcie obraz był bardziej płynny, a mniej szczepów utrzymywało się w organizmie. Żadne z tych stwierdzeń nie jest ostateczne. Jednak sposób, w jaki dziecko przychodzi na świat, kształtuje mikrobiom, który nosi przez całe życie.

Geny, które Twoje dziecko odziedziczyło po urodzeniu

Każde dziecko biorące udział w badaniu, w tym dwie trzecie z nich, które nigdy nie otrzymało ani jednej dawki antybiotyku, posiadało geny związane z opornością na antybiotyki. Brzmi to niepokojąco. Jednak tak nie jest. Geny te, znane pod wspólną nazwą „rezistom”, stanowią naturalną, odwieczną cechę ludzkiego jelita, znacznie starszą niż same antybiotyki. Naukowcy postanowili po prostu zbadać, skąd bierze się rezistom noworodka.

Odpowiedź w znacznej mierze tkwi w mleku matki. Matki i ich dzieci miały ze sobą znacznie więcej wspólnych genów oporności niż pary niespokrewnione, co stanowi wyraźny dowód na to, że karmienie jest drogą przenoszenia. Najważniejsze jest jednak to, że niemowlęta, w których jelitach dominowały bakterie z rodzaju Bifidobacterium – czyli właśnie te, które rozwijają się w mleku matki – posiadały znacznie mniej genów oporności niż dzieci z innymi społecznościami mikrobiologicznymi. 

A co, jeśli istnieje dwukierunkowy związek między snem a jelitami? Aby wyjść poza proste badania korelacyjne, w niniejszym przeglądzie zagłębiono się w literaturę poświęconą osi mikrobiota–jelita–mózg i jej roli w regulacji snu, aby podsumować potencjalne mechanizmy łączące skład i funkcje mikrobioty jelitowej z zaburzeniami snu.

Zaburzenia snu a oś jelitowo-mózgowa

Różne zaburzenia snu wiążą się ze zmianami w składzie mikrobioty jelitowej i jej metabolitów:

- Osoby cierpiące na bezsenność wykazują zmniejszoną różnorodność mikrobiologiczną, przy czym (choć wyniki różnią się w zależności od badania) spadek liczebności niektórych bakterii (takich jak Ruminococcaceae) koreluje ze spadkiem ich metabolitów (mniej drugorzędowych kwasów żółciowych, wytwarzanych przez bakterie z kwasów żółciowych wątroby).

- Mniejszą różnorodność obserwuje się również u pacjentów cierpiących na obturacyjny bezdech senny, a przeszczep mikrobioty kałowej (FMT) od osób cierpiących na hipoksję może zaburzać cykle snu zdrowych zwierząt.

- Praca w nocy i jet lag również powodują znaczące zmiany w mikrobiocie, zwiększając przepuszczalność jelitową i stan zapalny.
- Narkolepsja może być związana z brakiem równowagi między mikroorganizmami immunosupresyjnymi a immunostymulującymi.

- W zespole niespokojnych nóg może mieć znaczenie namnażanie się bakterii w jelicie cienkim.

Komunikacja dwukierunkowa

W przeglądzie przedstawiono ponadto trzy główne dwukierunkowe szlaki komunikacyjne, za pośrednictwem których oś mikrobiota–jelito–mózg koordynuje sen:

- Szlaki metaboliczne i endokrynologiczne: wtórne kwasy żółciowe i krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (sidenote: Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są źródłem energii (paliwa) dla komórek organizmu, współdziałają z układem odpornościowym i biorą udział w komunikacji między jelitami a mózgiem. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) wytwarzane przez bakterie wpływają na sen poprzez krążenie ogólnoustrojowe. Ponadto mikrobiota wytwarza lub reguluje kluczowe cząsteczki cyklu czuwania i snu, takie jak GABA, serotonina, tryptofan i melatonina.

- Szlaki neuronalne: bakterie jelitowe i ich metabolity oddziałują na układ nerwowy jelit oraz współdziałają z szlakami nerwu błędnego, wpływając na obszary i obwody mózgowe związane ze snem. Ponadto mikrobiota i jej metabolity modulują reakcję na stres oraz rytm kortykosteronu, wpływając na nadpobudliwość w stanie czuwania.

- Szlaki immunologiczne: brak snu wywołuje ogólnoustrojowe i jelitowe stany zapalne, osłabiając barierę jelitową i wpływając na ośrodkowy układ nerwowy.

Modyfikacja mikrobioty w celu poprawy snu

Ponieważ tradycyjne metody leczenia zaburzeń snu często wiążą się z działaniami niepożądanymi, terapie ukierunkowane na mikrobiom stanowią obiecujące strategie:

• Probiotyki mogą poprawiać sen poprzez regulację szlaków neurochemicznych i zmniejszenie poziomu hormonów stresu. Szczepy takie jak Lactobacillus i Bifidobacterium wykazały korzyści kliniczne u osób cierpiących na bezsenność i osób zestresowanych.
• Prebiotyki (sidenote: Prebiotyki Prebiotyki to nietrawione włókna pokarmowe, które pozytywnie wpływają na nasze zdrowie. Wykorzystywane są w sposób selektywny przez pożyteczne mikroorganizmy mikrobioty jelitowej danej osoby. Produkty łączące probiotyki i prebiotyki nazywane są symbiotykami. Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502. Markowiak P, Śliżewska K. Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients. 2017;9(9):1021. ) i synbiotyki (pre + probiotyki) mogą poprawiać subiektywne oceny snu i wydłużać fazy głębokiego snu.
• FMT oferuje obiecujące wskaźniki remisji bezsenności, zwłaszcza u pacjentów cierpiących na długotrwały COVID lub fibromialgię.

Czy nauka zmierza w kierunku medycyny precyzyjnej w zakresie snu?

Bielactwo, autoimmuniczna choroba skóry, charakteryzuje się niszczeniem melanocytów, co prowadzi do powstawania przebarwień. Wydaje się jednak, że na stres oksydacyjny skóry – kluczowy czynnik wpływający na postęp choroby – ma wpływ mikroflora jelitowa. Poniżej przedstawiamy omówienie badania poświęconego analizie zachodzących w tym procesie mechanizmów.¹

Stres oksydacyjny powiązany z mikrobiotą jelitową

Pierwszym etapem pracy badaczy było przeanalizowanie zmian u pacjentów i w modelu mysim. W wyniku tego odkryto, że w obszarach pozbawionych pigmentu dochodzi do nadmiernej ekspresji genów związanych ze stresem oksydacyjnym i reakcjami na reaktywne formy tlenu (RFT). Potwierdza to, że procesy te odgrywają kluczową rolę w patogenezie choroby.

Kolejny etap: badacze odkryli, że u myszy z bielactwem obserwuje się znaczne nagromadzenie RFT w skórze oraz zaburzenia mitochondrialne w melanocytach. Eliminacja mikrobioty jelitowej za pomocą antybiotyków doprowadziła do zmniejszenia nagromadzenia RFT i zaburzeń mitochondrialnych w melanocytach, co z kolei spowodowało znaczącą poprawę w zakresie odbarwień. Okazuje się więc, że mikrobiota jelitowa bezpośrednio reguluje poziom stresu oksydacyjnego w skórze.

Od mikrobioty jelitowej do skóry

Następne badania naukowców wykazały, że mikrobiota myszy z bielactwem jest zaburzona (zwiększona ilość Clostridiales, zmniejszona ilość Verrucomicrobiae). Przeniesienie tej dysbiotycznej mikrobioty (poprzez współzamieszkiwanie zwierząt lub przeszczep kału) nasila odbarwienie skóry. Z drugiej strony, podawanie probiotyków spowalnia postęp choroby, co sugeruje potencjalne zastosowanie terapeutyczne.

Ale w jaki sposób mikrobiota jelitowa jest powiązana ze skórą? Analiza metaboliczna próbek kału, krwi i tkanek skóry myszy pozwoliła zidentyfikować kluczowy czynnik: kwas hipurowy, metabolit pochodzący z mikrobioty, gromadzi się w nadmiarze w kale, surowicy i skórze myszy z bielactwem. Wstrzyknięcie kwasu hipurowego jest wystarczające, aby odtworzyć gromadzenie się ROS i nasilić odbarwienie skóry u myszy. A co z ludźmi? Stwierdzono, że poziom kwasu hipurowego w surowicy jest wyższy u pacjentów z bielactwem.

Hipoteza mechanistyczna

Wniosek z tego jest następujący: u myszy z bielactwem zanikowym bariera jelitowa jest osłabiona (z powodu zmniejszenia liczby komórek kubkowych odpowiedzialnych za produkcję śluzu i zmniejszenia grubości błony śluzowej), co zwiększa przepuszczalność jelit. Większa przepuszczalność jelit ułatwia przenikanie kwasu hipurowego do krwi, a następnie do skóry. Kwas hipurowy wywołuje stres oksydacyjny poprzez bezpośrednie wiązanie się z dwoma białkami (NOS2 i MAPK14); to bezpośrednie oddziaływanie molekularne z kolei pobudza wytwarzanie ROS w tkankach skórnych.

Dysbioza jelitowa może więc wywoływać stres oksydacyjny w skórze w przebiegu bielactwa zanikowego poprzez kwas hipurowy. Wyniki te sugerują również, że probiotyki mogą odgrywać pewną rolę w spowalnianiu postępu choroby.

Mikrobiota jelitowa stała się kluczowym czynnikiem modulującym immunoterapię nowotworową, jednak dokładne mechanizmy jej działania w terapii komórkami CAR-T pozostawały dotychczas niejasne. Przekonujące, wieloośrodkowe badanie¹ opublikowane w czasopiśmie „Clinical Cancer Research” wykazało, że konkretny metabolit mikrobiologiczny, maślan, może stanowić zarówno biomarker prognostyczny, jak i potencjalny punkt zaczepienia terapeutycznego u pacjentów z chłoniakiem nieziarniczym (NHL) poddawanych terapii komórkami CAR-T skierowanymi przeciwko CD19.

Kiedy antybiotyki mają wpływ nie tylko na przebieg infekcji

W badaniu wzięło udział 84 pacjentów z NHL z czterech ośrodków i potwierdziło to, co sugerowały ostatnie badania amerykańskie i niemieckie: nieprofilaktyczne stosowanie antybiotyków przed podaniem CAR-T znacznie pogarsza przeżycie bez progresji choroby. Pacjenci, którzy otrzymali dwie lub więcej serii nieprofilaktycznych antybiotyków, mieli znacznie gorsze wyniki, a najsilniejszy negatywny wpływ wykazały antybiotyki wysokiego ryzyka, w tym meropenem, cefazolina, ceftriakson i piperacylina-tazobaktam.

Kwasy tłuszczowe krótkołańcuchowe okazują się brakującym ogniwem

Analiza taksonomiczna ujawniła uderzający wzorzec: u pacjentów, u których wystąpiła odpowiedź na terapię CAR-T, odnotowano znacznie wyższą względną liczebność bakterii wytwarzających krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (sidenote: Bakterie wytwarzające krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Taksony bakteryjne, które przetwarzają substraty pokarmowe na krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, w tym octan, propionian i maślan. ) . W szczególności u pacjentów, u których osiągnięto całkowitą lub częściową odpowiedź, zaobserwowano zwiększoną liczebność taksonów takich jak Prevotella, Ruminococcus, Butyricicoccus oraz z rodziny Clostridiaceae. Natomiast u pacjentów, u których nie wystąpiła odpowiedź na leczenie, stwierdzono podwyższoną liczbę bakterii kwasu mlekowego, w tym Lactobacillales i Enterococcus. Funkcjonalne konsekwencje stały się jasne, gdy naukowcy zmierzyli metabolity w surowicy. Pacjenci z wyższym poziomem maślanu w krwiobiegu na początku badania wykazywali lepsze wyniki w zakresie przeżycia bez progresji choroby oraz przeżycia całkowitego. Analiza wielowymiarowa potwierdziła, że maślan jest niezależnym czynnikiem prognostycznym, a jego niski poziom wiąże się z ponad sześciokrotnym wzrostem ryzyka progresji choroby.

Maślan przeprogramowuje komórki CAR-T w celu zwiększenia ich zdolności do niszczenia komórek nowotworowych

Aby potwierdzić bezpośrednią rolę maślanu, naukowcy poddali komórki CAR-T działaniu stężeń maślanu odpowiadających warunkom fizjologicznym w warunkach in vitro. Komórki CAR-T stymulowane maślanem wykazywały zwiększoną ekspresję markerów aktywacji, wyższą skuteczność transdukcji oraz przesunięcie w kierunku fenotypów pamięci centralnej – cech związanych z większą trwałością. 

Pod względem funkcjonalnym komórki te generowały znacznie większą specyficzną lizę celów chłoniaka przy wielu stosunkach efektorów do celów. Sekwencjonowanie całego transkryptomu ujawniło regulację w górę 145 genów zaangażowanych w cytotoksyczność, reaktywność na chemokiny i proliferację komórek T, podczas gdy geny związane ze starzeniem się uległy regulacji w dół. Analiza wzbogacenia szlaków potwierdziła wzmocniony sygnał zapalny i funkcję cytotoksyczną. Co ciekawe, doustna suplementacja maślanem w mysim modelu z przeszczepem heterogenicznym znacznie zmniejszyła obciążenie nowotworowe i wydłużyła przeżycie w porównaniu z grupą kontrolną, co stanowi dowód słuszności koncepcji in vivo.

Wniosek z tego nie polega na natychmiastowym suplementowaniu wszystkich pacjentów, ale na uznaniu, że oś mikrobiota-maślan stanowi modyfikowalny czynnik determinujący skuteczność CAR-T, który zasługuje na prospektywną ocenę.

Każdego roku wczesne dojrzewanie płciowe dotyka 20 na 10 000 dziewcząt na całym świecie, a otyłość dziecięca zwiększa ryzyko jego wystąpienia. Od 2010 roku większą uwagę zwraca się na wpływ mikrobioty jelitowej na homeostazę energetyczną i otyłość. Chociaż wiele czynników może wpływać na mikrobiotę jelitową (stosowanie antybiotyków itp.), karmienie piersią wydaje się odgrywać kluczową rolę w jej rozwoju. Naukowcy zmodyfikowali więc dietę karmiących samic myszy, aby ocenić wpływ diety na ryzyko otyłości i wczesnego dojrzewania płciowego u ich potomstwa. Przez trzy tygodnie od narodzin młodych samice myszy były karmione albo dietą o normalnej kaloryczności (NCD) zawierającą 12% tłuszczu, albo dietą wysokotłuszczową (HFD) zawierającą 60% tłuszczu. 21 dni po urodzeniu wszystkie młode myszy zostały odstawione od mleka, karmione dietą o normalnej kaloryczności i losowo umieszczone w klatkach wraz z czterema młodymi od matek NCD, czterema młodymi od matek HFD lub dwoma młodymi od matek NCD i dwoma od matek HFD. Celem było zmierzenie wpływu wspólnego przebywania oraz ocena, czy odwraca ono skutki wysokotłuszczowej diety matek u potomstwa.

Wpływ diety matki podczas karmienia piersią

Dieta wysokotłuszczowa u matek w okresie laktacji wpływała na rozwój mikrobioty potomstwa. Na przykład zaobserwowano wzrost udziału Streptococcaceae i Peptostreptococcaceae w mikrobiocie jelitowej młodych myszy. Ponadto potomstwo matek HFD miało mikrobiotę o istotnie mniejszej różnorodności. Dieta wysokotłuszczowa matek prowadziła również do otyłości dziecięcej, wczesnego dojrzewania płciowego, nieregularnych cykli menstruacyjnych oraz oznak zaburzeń metabolizmu glukozy u potomstwa płci żeńskiej. Jednak wczesnego dojrzewania nie zaobserwowano u młodych samców.

Efekty współdzielenia mikrobioty

Ponieważ myszy są zwierzętami koprofagicznymi, dzielą swoją mikrobiotę drogą fekalno-oralną. Po wspólnym przebywaniu z potomstwem matek NCD, u potomstwa matek HFD zwiększyła się obfitość mikrobioty, co odwróciło skutki diety wysokotłuszczowej matek. Chroniło to również samice przed wczesnym dojrzewaniem płciowym oraz niewrażliwością na insulinę. Nie zaobserwowano jednak efektu ochronnego w odniesieniu do masy ciała ani ilości tkanki tłuszczowej u potomstwa HFD.

Nowe podejście terapeutyczne w zaburzeniach metabolicznych?

Zdaniem autorów karmienie piersią odgrywa kluczową rolę w rozwoju prawidłowych funkcji metabolicznych i rozrodczych potomstwa. Insulinooporność związana z dysbiozą mikrobioty zwiększa prawdopodobieństwo wczesnego dojrzewania płciowego, gdy wynika ono z diety wysokotłuszczowej matki w okresie karmienia piersią. W związku z tym mikrobiota może stanowić nowy cel terapeutyczny w leczeniu zaburzeń metabolicznych i rozrodczych.

Powstawanie raka wątroby przypisuje się przede wszystkim dobrze znanym czynnikom ryzyka, takim jak wirusowe zapalenie wątroby, nadmierne spożycie alkoholu oraz zaburzenia metaboliczne. Jednak przełomowe badanie typu nested case-control opublikowane w International Journal of Cancer, w którym przeanalizowano 867 przypadków raka wątroby i 867 dopasowanych osób z grupy kontrolnej w 12 kohortach w Stanach Zjednoczonych, wykazało, że markery immunologiczne translokacji bakteryjnej (sidenote: Przenikanie bakterii Przenikanie żywych bakterii lub produktów bakteryjnych, takich jak lipopolisacharydy i flagelina, przez barierę jelitową do krążenia ogólnoustrojowego. Gdy funkcja bariery jelitowej jest upośledzona, translokacja bakteryjna wywołuje aktywację układu odpornościowego i przewlekłe stany zapalne, które mogą przyczyniać się do powstawania nowotworów wątroby. ) , mierzone średnio 12 lat przed rozpoznaniem, są niezależnie związane z ryzykiem raka wątroby¹.

Rak wątrobowokomórkowy a rak dróg żółciowych

Po podziale analiz według podtypów raka wątroby ujawniła się istotna różnica. Stężenia LBP wykazywały dodatnią zależność w przypadku raka wątrobowokomórkowego, przy ilorazie szans wynoszącym 1,77 na każde podwojenie stężenia, natomiast nie wykazywały żadnego związku z rakiem dróg żółciowych wewnątrzwątrobowych, przy ilorazie szans wynoszącym 0,67. Wynik ten sugeruje potencjalną specyfikę szlaku translokacji bakteryjnej w rozwoju raka wątrobowokomórkowego.

W modelach zwierzęcych wykazano wcześniej, że nagromadzenie lipopolisacharydów aktywuje sygnalizację receptora toll-podobnego 4 (sidenote: Receptor Toll-podobny 4 Receptor rozpoznający wzorce, który wykrywa lipopolisacharydy i uruchamia szlaki sygnałowe odpowiedzialne za stan zapalny. Badania na zwierzętach wykazały, że aktywacja TLR4 przez bakteryjne lipopolisacharydy sprzyja zapaleniu wątroby i przyspiesza rozwój raka wątrobowokomórkowego, co wskazuje na mechanistyczny związek między translokacją bakterii a rakiem wątroby. ) , sprzyjając zapaleniu wątroby i powstawaniu nowotworów. Prospektywny charakter niniejszego badania, w którym biomarkery mierzono na wiele lat przed rozpoznaniem, sugeruje, że podwyższony poziom LBP stanowi wczesny czynnik etiologiczny w karcynogenezie wątroby, a nie jedynie konsekwencję podstawowej choroby wątroby. Związki były ogólnie spójne w poszczególnych podgrupach i pozostawały istotne nawet po wykluczeniu uczestników z zakażeniem wirusem zapalenia wątroby typu B lub C.

Wyniki badań wskazują, że oś jelitowo-wątrobowa (sidenote: Oś jelitowo-wątrobowa Wzajemne oddziaływanie między przewodem pokarmowym a wątrobą, w którym pośredniczy układ żylny wrotny, transportujący składniki odżywcze i produkty przemiany materii z jelit do wątroby. ) stanowi modyfikowalny szlak w rozwoju raka wątroby, co wymaga dalszych badań nad metodami pozwalającymi zachować integralność bariery jelitowej.

Skóra stanowi niezwykle ważną barierę: chroni nasz organizm przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym, różnymi substancjami chemicznymi, z którymi mamy kontakt, oraz mikroorganizmami, z którymi się stykamy. Aby pomóc jej w tym zadaniu, skóra jest siedliskiem mikrobioty, czyli zbioru mikroorganizmów, które odgrywają kluczową rolę w naszym układzie odpornościowym.. Ale jaki wpływ mają na ten mały świat regularnie stosowane kremy nawilżające i filtry przeciwsłoneczne? Aby zidentyfikować i zrozumieć wpływ tych zabiegów na naszą mikroflorę skórną i zdrowie naszej skóry, zespół naukowców zbadał twarze 10 mężczyzn i 27 kobiet

Twoja rutyna pielęgnacyjna zmienia mikrobiom

Jeśli chodzi o skórę, wszyscy mamy cechy wspólne (na przykład fakt, że jesteśmy nosicielami bakterii takich jak Cutibacterium acnes i Staphylococcus epidermidis, jeśli wierzyć wynikom badań przeprowadzonych na skórze 37 uczestników badania) oraz różnice (bardzo zróżnicowana różnorodność gatunków żyjących na naszej skórze). Nasza rutyna pielęgnacyjna twarzy wydaje się mieć znaczący wpływ na ten mały świat: względna obfitość gatunków mikrobioty skórnej jest wyższa u uczestników stosujących wyłącznie krem nawilżający w porównaniu z osobami stosującymi kombinację kremu nawilżającego i kremu z filtrem przeciwsłonecznym. Niektóre gatunki bakterii wydają się również zależeć od rutyny pielęgnacyjnej: jeśli nawilżasz skórę dwukrotnie, stosując krem z filtrem przeciwsłonecznym, prawdopodobnie sprzyjasz rozwojowi bakterii takich jak Corynebacterium sanguinis i Brachybacterium nesterenkovii.

Wpływ ekspozycji na słońce

Kolejnym czynnikiem mającym ogromny wpływ na mikroskopijny świat Twojej skóry jest ekspozycja na słońce, która wystarczy, aby zmienić liczebność pożytecznych mikroorganizmów, takich jak drożdżaki Malassezia restricta lub bakterie S. epidermidis. Lubisz wylegiwać się na słońcu i regularnie stosujesz krem nawilżający? Twój styl życia z pewnością sprzyja rozwojowi gatunków ochronnych, takich jak S. epidermidis, które powstrzymują patogeny, takie jak S. aureus. A kiedy mowa o słońcu, nie sposób nie wspomnieć o przebarwieniach: w świetle tego badania stosowanie filtrów przeciwsłonecznych wydaje się nie mieć związku z bakteriami odpowiedzialnymi za przebarwienia (Corynebacterium spp.). Wyniki te wymagają potwierdzenia w większych grupach badanych.

Jedno jest pewne: kiedy jutro nałożysz krem nawilżający lub filtr przeciwsłoneczny, pomyśl o maleńkich bakteriach, grzybach i innych wirusach, które dyskretnie współistnieją na powierzchni Twojej skóry, działając na Twoją korzyść!

Immunoterapia poprzez blokowanie punktów kontrolnych (ICB) (sidenote: Inhibitory punktów kontrolnych układu odpornościowego (ICI) Terapie mające na celu usunięcie mechanizmów hamujących reakcję układu odpornościowego na komórki nowotworowe. Docelowe punkty kontrolne obejmują Programmed Death-1 (PD-1), Programmed Death-Ligand 1 (PDL-1) oraz cytotoksyczne białko 4 związane z limfocytami T (CTLA-4). Zniesienie tych hamulców pozwala układowi odpornościowemu rozpoznać i zaatakować komórki nowotworowe. ) znacznie poprawia przeżywalność w przypadku raka, ale jej skuteczność różni się znacznie w zależności od pacjenta. Badania wykazały związek między niektórymi bakteriami jelitowymi a skutecznością terapii, ale gatunki, które mają na nią wpływ, różnią się w poszczególnych badaniach. A może to nie tyle gatunki, co wytwarzane przez nie metabolity mają największe znaczenie? Taką hipotezę potwierdził zespół naukowców z Holandii1.

Różnorodność gatunków bakterii

Analiza 781 próbek kału pacjentów cierpiących na raka i leczonych ICB wykazała, że skład gatunków bakterii różni się znacznie między pacjentami i między badaniami. Ponadto różnorodność bakterii nie wydaje się mieć związku z odpowiedzią na leczenie. Wreszcie, profil flory jelitowej pod względem gatunków bakterii nie pozwala na wyraźne rozróżnienie pacjentów reagujących na leczenie od pacjentów nie reagujących.

Dysbioza metaboliczna równa się złemu rokowaniu

Wyniki są zupełnie inne, gdy przyjrzymy się metabolizmowi mikroflory jelitowej, a nie jej składowi bakteryjnemu. Funkcje te okazują się stosunkowo stabilne między pacjentami i między badaniami. Pacjenci, u których nie wystąpiła odpowiedź na leczenie, wykazują bardziej wyraźną dysbiozę funkcjonalną niż pacjenci, u których odpowiedź na leczenie wystąpiła. Ponadto im bardziej flora zachowuje profil metaboliczny zbliżony do zdrowej mikroflory kontrolnej, tym lepsza jest odpowiedź na ICB.

Wyniki te potwierdzono w prospektywnej kohorcie. Wydaje się zatem, że zaburzenia funkcji metabolicznych mikroflory jelitowej idą w parze ze słabą odpowiedzią na immunoterapię.

Zaangażowane szlaki

Wreszcie naukowcy zidentyfikowali różne szlaki metaboliczne zaangażowane w odpowiedź na leczenie, w tym szlak fosforanu metyloerytrytolu (MEP). Szlak ten, specyficzny dla bakterii, wytwarza fosfoantygeny (np. HMBPP) i aktywuje limfocyty Vδ2 zaangażowane w odporność przeciwnowotworową. Jest on silnie powiązany z lepszą odpowiedzią na ICB w różnych typach nowotworów. Naukowcy dostarczają dowodów mechanistycznych: bakterie zdolne do produkcji HMBPP (pośrednika szlaku MEP) stymulują aktywność przeciwnowotworową limfocytów T Vδ2.

Odkryto również odwrotny, hamujący szlak: mikrobiologiczna produkcja ryboflawiny jest związana z opornością na ICB, powoduje supresję odporności, w której pośredniczy inny typ limfocytów T (komórki MAIT, Mucosal-Associated Invariant T cells) i wiąże się z mniejszą przeżywalnością.

Wydaje się zatem, że zdolność metaboliczna mikrobioty jest głównym czynnikiem determinującym odpowiedź na ICB. Czy zrozumienie i modulacja tych funkcji mikrobiologicznych otworzy drogę do nowych interwencji terapeutycznych, łączących mikrobiotę i immunoterapię w celu poprawy skuteczności leczenia nowotworów?

Czy słodzone słodzikami produkty „light” są przydatne dla odchudzających się osób? Trudno jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie, bo opinie i dane naukowe są bardzo rozbieżne – zdaniem jednych produkty te szkodzą zdrowiu i mikrobiocie, inni twierdzą, że nie wywierają one żadnego wpływu, jeszcze inni uważają, że działają korzystnie.

Wziąwszy pod uwagę, że osób otyłych jest miliard, a 43% dorosłych na świecie ma nadwagę¹, pytanie to trzeba potraktować poważnie.

Słodziki – sprzymierzeńcy czy wrogowie?

W przeprowadzonym niedawno badaniu² europejscy naukowcy przyjrzeli się temu zagadnieniu, aby przedstawić fakty, na których będzie można oprzeć odpowiedź. Zbadali oni wpływ spożywania produktów słodzonych słodzikami na utrwalenie efektów odchudzania, stan zdrowia (poziom cholesterolu, cukru, ciśnienie tętnicze itp.), a także na mikrobiotę.

Do badania zrekrutowali 277 osób otyłych i dotkniętych nadwagą, które wcześniej schudły średnio o 10 kg dzięki utrzymywanej przez 2 miesiące diecie niskokalorycznej. 
 

Przez kolejne 10 miesięcy stosowano u nich zrównoważoną, zdrową, stosunkowo ubogą w słodzone produkty dietę, w której wolne cukry dostarczały mniej niż 10% energii, tak jak zaleca Światowa Organizacja Zdrowia³. Nie narzucono żadnych ograniczeń ilościowych.

 Uczestników podzielono na dwie grupy:

• grupę „słodzikową”, w której wszystkie potrawy i napoje słodzone zawierały słodziki;
• grupę „cukrową”, w której produkty te zawierały prawdziwy cukier.

Co się okazało?

Niespodziewany pozytywny wpływ na mikrobiotę

Jeszcze ciekawsze jest to, że mikrobiota ochotników z grupy „słodzikowej” znacznie się wzbogaciła w bakterie wytwarzające pożyteczne krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA (sidenote: Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są źródłem energii (paliwa) dla komórek organizmu, współdziałają z układem odpornościowym i biorą udział w komunikacji między jelitami a mózgiem. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. ) ). Badacze zauważyli przede wszystkim pobudzenie pewnych szlaków metabolicznych związanych z lepszym wykorzystaniem tłuszczów i silniejszym uczuciem sytości. Wszystkie te efekty potencjalnie sprzyjają lepszej kontroli masy ciała.

W grupie „słodzikowej” stwierdzono tylko kilka przypadków objawów ze strony układu pokarmowego (wzdęcia, gazy, bardziej miękki stolec itp.). 

Zdaniem autorów badanie to dowodzi, że długotrwałe stosowanie słodzików w ramach zdrowej, ubogiej w cukier diety przyczynia się do utrwalenia utraty masy ciała bez szkodliwego wpływu na stan zdrowia i mikrobiotę jelitową. 

Jest się z czego cieszyć!