Biegunka infekcyjna jest powszechnym i często niepokojącym stanem, który może zakłócać życie. Klucz do zrozumienia i przezwyciężenia tego problemu może leżeć w twoim własnym ciele. Zagłęb się w naukę stojącą za biegunką wirusową, pasożytniczą, bakteryjną lub podróżną, badając, w jaki sposób inwazje patogenów mogą zakłócać delikatną równowagę mikroflory jelitowej, prowadząc do zaburzeń trawienia.
Co najmniej trzy luźne lub płynne stolce dziennie – taka jest według WHO powszechnie przyjęta definicja biegunki. Należy pamiętać, że konieczne jest spełnienie obu kryteriów (częstotliwość + konsystencja): częste oddawanie uformowanych stolców (a zatem o normalnej konsystencji) nie jest biegunką, podobnie jak oddawanie miękkich stolców z normalną częstotliwością, jak to ma miejsce w przypadku dzieci karmionych piersią.
Chociaż „powszechna” w łagodnych postaciach, biegunka nie jest niczym błahym: w 2016 r.była odpowiedzialna za 1,6 miliona zgonów, głównie wśród dzieci niedożywionych lub z obniżoną odpornością lub osób zakażonych HIV.1 Główną przyczyną tych zgonów było poważne odwodnienie związane z utratą płynów podczas powtarzających się wypróżnień.
Większość przypadków ostrej biegunki jest spowodowana zakażeniem drobnoustrojami chorobotwórczymi, które mogą być wirusami, bakteriami lub pasożytami. 1-3
„Choroby biegunkowe pozostają trzecią główną przyczyną zgonów dzieci w wieku poniżej pięciu lat”1
Biegunka zakaźna może być wywoływana przez bakterie (biegunka bakteryjna), pasożyty (biegunka pasożytnicza) lub wirusy (biegunka wirusowa). Istnieje pięć głównych wirusów odpowiedzialnych za biegunkę wirusową, z których najczęstszy jest rotawirus będący główną przyczyną zgonów związanych z biegunką u dzieci w wieku poniżej pięciu lat. Dzieje się tak, chociaż niemowlęta są szczepione przeciwko temu podstępnemu wirusowi od 2006 roku. W rzeczywistości szczepienia są mniej skuteczne w krajach o niskich dochodach, prawdopodobnie ze względu na skład mikrobioty jelitowej.
Biegunka występuje, gdy w ciągu dnia oddawane są co najmniej trzy luźne lub płynne stolce. Biegunka zakaźna występuje, gdy jest wywołana zakażeniem czynnikiem chorobotwórczym (wirusem, bakterią lub pasożytem). 1-3Jeśli patogenem jest wirus, biegunkę określa się jako „wirusową”.
Nie należy mylić biegunki wirusowej, bakteryjnej i pasożytniczej
Chociaż istnieje kilka niezakaźnych przypadków biegunki (np. w przypadku chorób układu trawiennego, takich jak choroba Leśniowskiego-Crohna), zdecydowaną większość wywołują patogeny. W zależności od danego patogenu wyróżniamy następujące rodzaje biegunek:
biegunka wirusowa, jeśli winowajcą jest wirus (na przykład rotawirus, który atakuje wiele niemowląt);
biegunka bakteryjna, jeśli przyczyną jest bakteria (Vibrio cholerae, odpowiedzialna na przykład za epidemie cholery);
biegunka pasożytnicza, jeśli przyczyną jest pasożyt (na przykład jednokomórkowy minipasożyt Giardia intestinalis, odpowiedzialny za chorobę znaną jako giardioza, budzącą strach wśród turystów; lub robak znany jako glista ludzka, budzący strach wśród matek małych dzieci).
Co więcej biegunka może być również częstym skutkiem ubocznym (do 35% pacjentów) 4,5 leczenia antybiotykami. Takie zaburzenie jest określane jako biegunka związana z antybiotykami
Jakie wirusy są za to odpowiedzialne?
Podczas gdy rotawirus jest najbardziej śmiercionośny (szacuje się, że w 2016 r. odnotowano 210 000 zgonów wśród dzieci w wieku poniżej pięciu lat), nie jest on jedynym wirusem odpowiedzialnym za ostrą biegunkę, a nawet śmierć: adenowirusy, norowirusy, sapowirusy i astrowirusy zabijają od 17 000 do 37 000 małych dzieci rocznie. 6
Uwaga: uważa się, że SARS-Cov-2, nazwa kodowa wirusa odpowiedzialnego za pandemię COVID-19, również powoduje biegunkę, której częstotliwość jest trudna do określenia ilościowego, a liczby różnią się znacznie w zależności od badania – niektórzy badacze zgłaszają takie epizody w 2% przypadków, inni w 50%! 7
W jaki sposób niewielki wirus może wywołać ostrą biegunkę wirusową?
W przypadku biegunki wirusowej, podobnie jak biegunki zakaźnej, wszystko zaczyna się od konfrontacji między patogenem (w tym przypadku wirusem) a żywicielem. Wynik tego spotkania zależy od złożonej równowagi, która w dużej mierze obejmuje mikrobiotę jelitową: na przykład wydaje się, że niektóre bakterie występujące u myszy mogą być zdolne do zapobiegania infekcji rotawirusowej, a nawet jej leczenia. 8 Tak więc ten sam wirus będzie miał różny wpływ w zależności od stanu mikrobioty jelitowej osoby, którą zainfekował. Mniej zróżnicowana mikrobiota jest bardziej wrażliwa. 12
Kiedy wirus wygrywa bitwę, proces jest zawsze taki sam: infekuje komórki wyściełające jelito cienkie i powoduje zmiany, które zakłócają wchłanianie płynów. 9 Rezultatem jest bardzo wodnista biegunka (bez krwi), której mogą towarzyszyć inne objawy (wymioty, nudności, skurcze brzucha i gorączka). 10 To słynne wirusowe zapalenie żołądka i jelit, które powraca każdej zimy. Jest to szczególnie poważne w przypadku zakażenia rotawirusem, które powoduje bardziej wyraźne objawy i któremu na ogół towarzyszy dysbioza mikrobioty jelitowej, wywróconej do góry nogami przez inwazję wirusów. 11,12
Biorąc pod uwagę, jak niebezpieczny jest rotawirus dla wrażliwych osób, opracowano szczepionki zapobiegawcze w celu zmniejszenia śmiertelności wśród małych dzieci – szacuje się, że szczepienie niemowląt przeciwko rotawirusowi zapobiegnie 139 000 zgonów wśród dzieci w wieku poniżej pięciu lat w latach 2006–2019. Jest to zarówno dużo, jak i mało w porównaniu z nadziejami, jakie pokłada się w szczepieniach – skuteczność szczepionki wydaje się być niższa w krajach o niskich i średnich dochodach (które paradoksalnie są najbardziej dotknięte).
Jednym z czynników mogących tłumaczyć tę niższą skuteczność jest skład mikrobioty, który wpływa na odpowiedź immunologiczną na szczepienie jelitowe. 13-16 Oprócz tego środka zapobiegawczego istnieją oczywiście te same porady dotyczące higieny i zachowywania odpowiedniej odległości od innych, które mają zastosowanie do wszystkich biegunek zakaźnych.
Zapobieganie biegunce poprzez przestrzeganie zasad higieny
Zapobieganie biegunce zakaźnej, spowodowanej przez bakterie, wirusy lub pasożyty, jest przede wszystkim kwestią higieny:
staranne i częste mycie rąk (po wyjściu z toalety, przed jedzeniem itp.),
mycie blatów kuchennych,
używanie czystej wody,
zachowywanie odpowiedniej odległości od osób chorych itp.
Ponieważ za dużą część tych infekcji odpowiada zanieczyszczenie wody fekaliami, biegunka zakaźna występuje częściej tam, gdzie brakuje czystej wody (kraje o niskich dochodach, prowizoryczne obozowiska, tymczasowe obozy po trzęsieniach ziemi itp.).
Jak się leczy biegunkę wirusową?
Bardzo powszechna i na ogół niegroźna biegunka wirusowa może jednak prowadzić do poważnego odwodnienia u najbardziej narażonych osób (niemowląt, niedożywionych dzieci, dorosłych z obniżoną odpornością, osób starszych). Leczenie opiera się na nawadnianiu i uzupełnianiu elektrolitów (w celu zastąpienia utraconych jonów sodu, potasu i chlorku), na przykład:
doustnie (doustnymi roztworami nawadniającymi),
lub dożylnie w najpoważniejszych przypadkach.
Pracownicy służby zdrowia mogą zalecać określone szczepy probiotyczne w leczeniu ostrego zapalenia żołądka i jelit u dzieci: te dobroczynne bakterie skracają czas trwania biegunki lub długość hospitalizacji, lub zmniejszają objętość stolca (ESPGHAN 2023).
Brak antybiotyków przeciwko wirusom
Tak jak nie użylibyśmy łapki na muchy, by pozbyć się myszy, ani łapki na myszy, by złapać muchę, tak antybiotyki w walce z wirusami są bezużyteczne. Wynika to z tego, że antybiotyki zabijają bakterie, a nie… wirusy. Co gorsza, w niektórych przypadkach efektem ubocznym antybiotyków jest biegunka – co, szczerze mówiąc, nie byłoby pożądane u pacjenta już cierpiącego na biegunkę wirusową!
Warto pamiętać!
Biegunka występuje, gdy w ciągu dnia oddawane są co najmniej trzy luźne lub płynne stolce. Biegunka zakaźna występuje natomiast wówczas, gdy biegunka jest spowodowana zakażeniem czynnikiem chorobotwórczym (wirusem, bakterią, pasożytem). Z powodu biegunki, a dokładniej w wyniku odwodnienia, zmarło 1,6 mln osób w 2016 roku. Były to głównie dzieci niedożywione lub z obniżoną odpornością oraz osoby będące nosicielami HIV. 1-3
W przypadku zakażenia wirusem biegunkę określa się jako „wirusową”. Rotawirus jest wirusem najczęściej powodującym zgony, a zaraz za nim plasują się adenowirusy, norowirusy, sapowirusy i astrowirusy. 6
Czasami mikrobiota jelitowa radzi sobie z infekcją, czasami wirus wygrywa, wywołując wodnistą biegunkę, która może być związana z innymi objawami (wymioty, nudności, skurcze brzucha i gorączka). Jest to wirusowe zapalenie żołądka i jelit. 10
Zapobieganie biegunce wirusowej opiera się na szczepieniach niemowląt przeciwko rotawirusom (mniej skutecznych w krajach o niskim i średnim dochodzie), dostępie do wody pitnej i higieny oraz zachowywaniu odpowiedniej odległości od osób chorych, które to zasady mają zastosowanie do wszystkich biegunek zakaźnych. 13-16
Leczenie biegunki wirusowej bazuje na nawadnianiu. W przypadku ostrego zapalenia żołądka i jelit u dzieci mogą być przepisywane niektóre szczepy probiotyczne (ESPGHAN 2023). Natomiast antybiotyki są nieskuteczne wobec wirusów i mogą nawet nasilać biegunkę.
Biegunka zakaźna może być wywoływana przez bakterie (biegunka bakteryjna), pasożyty (biegunka pasożytnicza) lub wirusy (biegunka wirusowa). Biegunka pasożytnicza może być spowodowana przez małe mikroorganizmy, takie jak Giardia intestinalis (odpowiedzialna za giardiozę) lub Entamoeba histolytica (wywołująca przerażającą amebozę), lub robaki, z których najbardziej znany jest niewątpliwie Ascaris lumbricoides.Nie wszyscy reagują w ten sam sposób na infekcję pasożytniczą: podczas gdy u większości z nas nie występują najmniejsze objawy, inni cierpią na biegunkę, która może być ciężka, a nawet śmiertelna. Mikrobiota jelitowa jest coraz częściej wymieniana jako kluczowy czynnik wyjaśniający tę zmienność.
Biegunka występuje, gdy w ciągu dnia oddawane są co najmniej trzy luźne lub płynne stolce. Biegunka zakaźna występuje, gdy jest wywołana zakażeniem czynnikiem chorobotwórczym (wirusem, bakterią lub pasożytem). 1-3Jeśli patogenem jest pasożyt, biegunkęokreśla się jako „pasożytniczą”.
Warto zapamiętać!
Chociaż istnieje kilka niezakaźnych przypadków biegunki (np. w przypadku chorób układu trawiennego, takich jak choroba Leśniowskiego-Crohna), zdecydowaną większość wywołują patogeny. W zależności od danego patogenu wyróżniamy następujące rodzaje biegunek:
biegunka wirusowa, jeśli winowajcą jest wirus (na przykład rotawirus, który atakuje wiele niemowląt);
biegunka bakteryjna, jeśli przyczyną jest bakteria (Vibrio cholerae, odpowiedzialna na przykład za epidemie cholery);
biegunka pasożytnicza, jeśli przyczyną jest pasożyt (na przykład jednokomórkowy minipasożyt Giardia intestinalis, odpowiedzialny za chorobę znaną jako giardioza, budzącą strach wśród turystów; lub robak znany jako glista ludzka, budzący strach wśród matek małych dzieci).
Co więcej biegunka może być również częstym skutkiem ubocznym (do 35% pacjentów4,5) leczenia antybiotykami. Takie zaburzenie jest określane jakobiegunka związana z antybiotykami.
Jakie pasożyty są za to odpowiedzialne?
Pasożyty jelitowe można podzielić na dwie szerokie kategorie :6-8
pierwotniaki – jednokomórkowe organizmy mierzące mniej niż milimetr długości, w tym Giardia intestinalis (odpowiedzialna za giardiozę), Entamoeba histolytica (wywołująca przerażającą amebozę), Cyclospora cayetanensis (cyklosporioza) i Cryptosporidium spp (kryptosporydioza),
i helminty – organizmy składające się z kilku komórek, bardziej znane jako robaki, z których najbardziej znany jest niewątpliwie Ascaris lumbricoides.
Zakażenia tymi dwoma rodzajami pasożytów są powszechne: uważa się, że 350 milionów ludzi jest zarażonych trzema najpowszechniej występującymi pierwotniakami, a 895 milionów helmintami przenoszonymi przez glebę. Globalizacja żywności, podróże międzynarodowe i fale migracji sprawiły, że na Zachodzie częstsze są infekcje wywołane przez pierwotniaki niż przez robaki. 6
W jaki sposób pasożyt może wywołać ostrą biegunkę pasożytniczą?
W przypadku biegunki pasożytniczej, podobnie jak biegunki zakaźnej, wszystko zaczyna się od konfrontacji między patogenem (w tym przypadku pasożytem), zwykle przenoszonym przez skażoną żywność lub zanieczyszczoną wodę, a żywicielem (naszym ciałem). Jednak infekcja pasożytnicza niekoniecznie musi się wiązać z objawami takimi jak biegunka – infekcje wywołane pierwotniakiem Entamoeba histolytica są na ogół bezobjawowe, ale mogą powodować inwazyjną chorobę jelita grubego u pacjentów z obniżoną odpornością.7To samo dotyczy robaków: niski poziom inwazji często pozostaje niezauważony, podczas gdy bardzo wysoka obecność robaków może powodować cały szereg objawów, aż do upośledzenia wzrostu i rozwoju fizycznego włącznie, ponieważ robaki żywią się tkankami żywiciela, powodując utratę krwi w jelitach i utrudniając wchłanianie składników odżywczych.8,9
Każdy pasożyt ma swoje własne nawyki :7
jeśli chodzi o pierwotniaki, Giardia intestinalis infekuje górną część jelita cienkiego i może powodować ostrą, bardzo wodnistą biegunkę od 6 do 15 dni po zakażeniu, podczas gdy Entamoeba histolytica atakuje jelito grube i może powodować krwawą biegunkę ze śluzem;
robakiem Ascaris lumbricoides można się zarazić poprzez spożycie jaj znajdujących się na niedokładnie umytej żywności (owocach i warzywach) lub w zanieczyszczonej wodzie. Jaja te uwalniają do przewodu pokarmowego larwy, które przechodzą przez ścianę przewodu pokarmowego i krwioobiegiem docierają do płuc, gdzie mogą powodować pierwsze objawy (wczesna faza płucna). Ale na tym historia się nie kończy: larwy wspinają się po tchawicy do przełyku i wślizgują się do niego, a następnie do przewodu pokarmowego, gdzie przekształcają się w dorosłe robaki (późna faza jelitowa, z biegunką, lekkim bólem brzucha, anoreksją, nudnościami i wymiotami), które składają jaja usuwane z organizmu z kałem.
Zapobieganie bazuje przede wszystkim na stosowaniu zaleceń dotyczących higieny, które mają zastosowanie do wszystkich biegunek zakaźnych (patrz ramka).
Inne podejście opiera się na obserwacji: nie wszyscy jesteśmy równi, jeśli chodzi o pasożyty, niektórzy ludzie nie wykazują żadnych objawów, a inni cierpią na ostrą biegunkę. Mikrobiota jelitowa może wyjaśniać tę zmienność kliniczną – na przykład w Bangladeszu niska liczebność bakterii Megasphaera przed wykryciem i w momencie wykrycia pasożyta Cryptosporidium była związana z pasożytniczą biegunką u niemowląt, co sugeruje, że mikrobiota jelitowa może odgrywać rolę w nasileniu kryptosporydiozy.10
Jeśli chodzi o helminty, powiązania między tymi robakami a mikrobiotą jelitową są również przedmiotem licznych badań, ponieważ istnieją złożone zależności nie tylko między tymi dwoma czynnikami, ale również w odniesieniu do odporności żywiciela. Co więcej robaków jelitowych niekoniecznie należy unikać – w małych ilościach mogą mieć korzystny wpływ na zdrowie, taki jak zapewnienie odporności na inne patogeny w układzie pokarmowym, a nawet zapobieganie chorobom alergicznym.11
Zapobieganie biegunce poprzez przestrzeganie zasad higieny
Zapobieganie biegunce zakaźnej, spowodowanej przez bakterie, wirusy lub pasożyty, jest przede wszystkim kwestią higieny:
staranne i częste mycie rąk (po wyjściu z toalety, przed jedzeniem itp),
mycie blatów kuchennych,
używanie czystej wody,
zachowywanie odpowiedniej odległości od osób chorych itp.
Ponieważ za dużą część tych infekcji odpowiada zanieczyszczenie wody fekaliami, biegunka zakaźna występuje częściej tam, gdzie brakuje czystej wody (kraje o niskich dochodach, prowizoryczne obozowiska, tymczasowe obozy po trzęsieniach ziemi itp).
Jak się leczy biegunkę pasożytniczą?
Biegunka pasożytnicza, jak każda biegunka, wiąże się przede wszystkim z ryzykiem odwodnienia u osób młodych, starszych i pacjentów z osłabionym układem odpornościowym. Leczenie bazuje zatem przede wszystkim na leczeniu objawów, tj. nawadnianiu i uzupełnianiu elektrolitów (jonów sodu, potasu i chlorków):
doustnie (doustnymi roztworami nawadniającymi),
lub dożylnie w najpoważniejszych przypadkach.
Jeśli pracownik służby zdrowia podejrzewa, że przyczyną biegunki może być infekcja pasożytnicza (na przykład gdy pacjent dopiero co wrócił z podróży do tropików), zazwyczaj zleca badanie kału w celu zidentyfikowania pasożytów. Nie jest to jednak takie proste: pasożyt niekoniecznie jest obecny we wszystkich odchodach (co może wymagać pobrania kilku próbek), a obecność niewielkiej ilości pasożyta nie musi oznaczać, że znaleziono właściwą przyczynę. Ostatecznie infekcje pasożytnicze, takie jak lamblioza, mogą być trudne do zdiagnozowania, a decyzja o leczeniu zależy również od historii i objawów pacjenta. 12
Jeśli zakażenie robakami nie budzi wątpliwości, pracownicy służby zdrowia mogą przepisać bezpieczne i skuteczne leki, takie jak albendazol lub mebendazol 9. Leki te są często dystrybuowane w ramach kampanii odrobaczania, szczególnie wśród dzieci i kobiet w wieku rozrodczym (15–49 lat) na obszarach endemicznych.8
O czym należy pamiętać w przypadku zakaźnej biegunki pasożytniczej?
Biegunka występuje, gdy w ciągu dnia oddawane są co najmniej trzy luźne lub płynne stolce. Biegunka zakaźna występuje natomiast wówczas, gdy biegunka jest spowodowana zakażeniem czynnikiem chorobotwórczym (wirusem, bakterią, pasożytem). Z powodu biegunki, a dokładniej w wyniku odwodnienia, zmarło 1,6 mln osób w 2016 roku. Były to głównie dzieci niedożywione lub z obniżoną odpornością oraz osoby będące nosicielami HIV. 1-3
W przypadku zakażenia pasożytem biegunkę określa się jako „pasożytniczą”. Istnieją dwa rodzaje pasożytów jelitowych: pierwotniaki mierzące mniej niż milimetr, wśród których główne to Giardia intestinalis, odpowiedzialna za lambliozę, oraz Entamoeba histolytica, która wywołuje przerażającą amebozę; helminty, powszechniej znane jako robaki, z których najbardziej znana jest niewątpliwie glista ludzka. 6-8
W zdecydowanej większości przypadków obecność pasożytów przewodu pokarmowego jest bezobjawowa i nieszkodliwa, a nawet korzystna (odporność).Czasami wywołuje ona biegunkę, której cechy (obecność krwi, obecność śluzu, silna obecność płynu itp.) zależą od danego pasożyta.7
Zapobieganie biegunce pasożytniczej bazuje przede wszystkim na przestrzeganiu zasad higieny (mycie i gotowanie żywności, mycie rąk) oraz zwiększeniu dostępu do wody pitnej. Mikrobiota jest również przedmiotem licznych badań, ponieważ może wyjaśniać zmienność i nasilenia objawów u poszczególnych osób. 10
Leczenie >biegunki pasożytniczej bazuje na nawadnianiu. Jeśli pasożyt zostanie odpowiednio zidentyfikowany, można przepisać leki 9 Systematycznie organizowane są również kampanie odrobaczania.8
Wydaje się, że potencjał medyczny mikrobioty otwiera furtkę dla dochodowego rynku samodzielnie wykonywanych badań diagnostycznych. Ze względu na brak regulacji pojawiają się mylące stwierdzenia oraz ryzyko dla pacjentów gotowych zrobić wszystko, by złagodzić dolegliwości związane z chorobami przewlekłymi.
Skutkiem potencjału zdrowotnego mikrobioty, na który w ostatnich latach rzuciła światło nauka jest rozkwit rynku domowych testów diagnostycznych, obiecujący konsumentom złote góry. Przeciwko tym stwierdzeniom stanęli w apelu opublikowanym w czasopiśmie Science amerykańscy naukowcy i badacze kliniczni. Wzięli oni pod lupę dostępne w sieci usługi i obietnice 31 firm, z czego 17 znajdujących się w Stanach Zjednoczonych. Ich oferta dotyczy głównie mikrobioty jelit, w mniejszym stopniu mikrobioty pochwy czy skóry.
W praktyce testy te przypominają testy genetyczne: klient zamawia zestaw do badania, a pobrana próbka wysyłana jest do laboratorium, w którym wykonuje się sekwencjonowanie w celu określenia składu taksonomicznego mikrobioty. Klient otrzymuje raport, często w formie graficznej, oraz wynik (zdrowa mikrobiota bądź dysbioza), otrzymany w wyniku porównania z bazami danych, których reprezentatywność jest wątpliwa. W przypadku dysbiozy podawane są zalecenia i polecane są suplementy diety, sprzedawane przez 45% firm oferujących tego rodzaju testy. Rzecz jasna firmy te zalecają regularne wykonywanie testów w celu monitorowania poprawy.
63%
ludzi na świecie uważa, że warto jest przebadać swoją mikrobiotę jelit.
Według autorów apelu trzy wymogi zapewniające precyzyjność oraz przydatność testu nie są spełnione, gdy:
nie może być zagwarantowana trafność oceny analitycznej (odsetek wyników fałszywie dodatnich i fałszywie ujemnych): mikrobiota bakteryjna nie jest jeszcze w pełni poznana, testy te nie są ukierunkowane na wszystkie bakterie, wyniki różnią się w zależności od laboratorium lub nawet w obrębie tego samego laboratorium (niestandaryzowane metody badania, zmienne bazy danych itp.);
trafność oceny klinicznej (zdrowa czy dysbiotyczna mikrobiota?) nie ma najmniejszego sensu z uwagi na brak definicji terminu „zdrowy”;
wątpliwa jest przydatność kliniczna: otrzymane informacje nie pozwalają ani na udzielanie zaleceń, ani na podjęcie leczenia.
Trzeba jednak przyznać, że wiele firm zadbało o to, by doprecyzować, że oferowane przez nie testy nie mają wartości „diagnostycznej”. Tymczasem ich twierdzenia marketingowe sugerują co innego, tym bardziej, że wyniki wydają się mieć wartość naukową.
Ryzyko utraty szans dla pacjenta
Konsekwencje tych testów mogą być jednak katastrofalne dla pacjentów cierpiących na poważne choroby przewlekłe: błędna diagnoza w warunkach domowych, opóźnione podjęcie leczenia, a nawet zaprzestanie leczenia na rzecz alternatywnych metod o nieudowodnionych efektach. Jeden z pacjentów planował na przykład przeprowadzić domową transplantację kału. Stąd potrzeba, zdaniem sygnatariuszy apelu, wprowadzenia przepisów prawnych zobowiązujących firmy wprowadzające takie testy do obrotu do określenia ich metodologii, przyjęcia standardów (które należy określić) i publikacji wyników... a także zakazujących stosowania wprowadzających w błąd twierdzeń i fałszywych obietnic. Faktem jest, że – ogólnie rzecz biorąc – nauka musi jeszcze pójść do przodu, by stworzyć definicję zdrowej mikrobioty oraz potwierdzić (lub obalić) ewentualną skuteczność zmian w żywieniu i/lub suplementów diety.
Biegunka zakaźna może być wywoływana przez bakterie (biegunka bakteryjna), pasożyty (biegunka pasożytnicza) lub wirusy (biegunka wirusowa). W przypadku biegunki bakteryjnej bakterie te to Shigella, które odpowiadają za chorobę znaną jako szigeloza, Vibrio cholerae, odpowiedzialne za przerażające epidemie cholery, a także Salmonella lub Escherichia coli, które czasami trafiają na pierwsze strony gazet w krajach zachodnich. Biegunka zazwyczaj leczy się samoistnie: wystarczy unikać odwodnienia i dać mikrobiocie jelitowej kilka tygodni na odzyskanie równowagi. Jednak w niektórych populacjach ryzyka lub w przypadku rozprzestrzeniania się infekcji konieczne może być stosowanie antybiotyków, a czasem nawet probiotyków w celu przywrócenia mikrobioty jelitowej.
Biegunka występuje, gdy w ciągu dnia oddawane są co najmniej trzy luźne lub płynne stolce. Biegunka zakaźna występuje, gdy jest wywołana zakażeniem czynnikiem chorobotwórczym (wirusem, bakterią lub pasożytem)[1-3]. Jeśli patogenem są bakterie, biegunkęokreśla się jako „bakteryjną”.
Chociaż istnieje kilka niezakaźnych przypadków biegunki (np. w przypadku chorób układu trawiennego, takich jak choroba Leśniowskiego-Crohna), zdecydowaną większość wywołują patogeny. W zależności od danego patogenu wyróżniamy następujące rodzaje biegunek:
biegunka wirusowa, jeśli winowajcą jest wirus (na przykład rotawirus, który atakuje wiele niemowląt);
biegunka bakteryjna, jeśli przyczyną jest bakteria (Vibrio cholerae, odpowiedzialna na przykład za epidemie cholery);
biegunka pasożytnicza, jeśli przyczyną jest pasożyt (na przykład jednokomórkowy minipasożyt Giardia intestinalis, odpowiedzialny za chorobę znaną jako giardioza, budzącą strach wśród turystów; lub robak znany jako glista ludzka, budzący strach wśród matek małych dzieci)
Co więcej biegunka może być również częstym skutkiem ubocznym (do 35% pacjentów[4;5]) leczenia antybiotykami. Takie zaburzenie jest określane jakobiegunka związana z antybiotykami.
Jakie bakterie są za to odpowiedzialne?
Bakterie wywołujące biegunkę to [6]:
Shigella, odpowiedzialna za chorobę zwaną szigelozą i za 212 438 zgonów na całym świecie w 2016 r.,
i Vibrio cholerae, odpowiedzialne za przerażające epidemie cholery i 107 290 zgonów odnotowanych w 2016 r., na ogół w biednych populacjach bez dostępu do wody pitnej.
Nie są one jednak jedyne: bakterie takie jak Salmonella czy Escherichia coli czasami trafiają na pierwsze strony gazet w krajach zachodnich, gdy zanieczyszczają produkty spożywcze (surowe mięso mielone, sery itp.), prowadząc do głośnych przypadków wycofywania produktów z supermarketów.
W jaki sposób bakterie mogą wywołać ostrą biegunkę?
W przypadku biegunki pasożytniczej, podobnie jak biegunki zakaźnej, wszystko zaczyna się od konfrontacji między patogenem (w tym przypadku bakterią), przenoszonym przez skażoną żywność, zanieczyszczoną wodę lub kontakt z chorą osobą, a gospodarzem (naszym ciałem). Ale uwaga: zagrożenie stwarzane przez bakterie różni się, a za tą samą nazwą bakterii kryje się w rzeczywistości wiele różnych rodzajów bakterii – na przykład istnieje nie jedna, ale ponad 2500 różnych salmonelli, które są mniej lub bardziej agresywne [7]. To samo dotyczy Escherichia coli: nie wszystkie E. coli są patogenne, a wśród tychpatogennych istnieje wiele różnych typów[2;8].
Wynik konfrontacji między bakteriami a organizmem zależy od złożonej równowagi, która w dużej mierze obejmuje mikrobiotę jelitową. Zwierzęta pozbawione flory jelitowej są bardzo wrażliwe na bakterie wywołujące biegunkę – wystarczy mikrodawka niektórych salmonelli, aby wywołać śmiertelną infekcję, podczas gdy do zabicia myszy z nienaruszoną mikrobiotą jelitową potrzebna jest dawka od 100 do 100 000 000 razy większa [9]. Jak można wyjaśnić taką różnicę? W przypadku braku mikrobioty układ odpornościowy pozostaje niedojrzały, a zatem nieuzbrojony w obliczu inwazji patogenów, które mogą się swobodnie osiedlać, ponieważ żadne inne bakterie nie zajmują tego terenu[9].
Kiedy bakterie przejmują kontrolę, wydzielają specyficzne toksyny, co wyjaśnia, dlaczego każdy przypadek biegunki bakteryjnej jest specyficzny[2;10]:
toksyna bakterii Shigella niszczy komórki wyściółki przewodu pokarmowego, prowadząc do ciężkiej biegunki zawierającej krew i śluz;
toksyna bakterii Vibrio cholerae zaburza wchłanianie i wydzielanie jonów i wody w przewodzie pokarmowym, powodując bardzo wodnistą, bogatą w jony biegunkę;
różne typy E. coli wytwarzają różne toksyny: EnteropathogenicE. coli powoduje uporczywą płynną biegunkę (zwykle u niemowląt), podczas gdy EnteroinvasiveE. coli powoduje biegunkę zawierającą żółć i śluz itp.
Ostra biegunka bakteryjna wywołana przez czynnik zakaźny generuje poważną dysbiozę jelitową [2]. Odzyskanie pewnej równowagi przez mikrobiotę zajmie kilka tygodni, czasami bez możliwości powrotu do stanu początkowego [2;11].
Niebezpieczna natura Shigelli podsyca nadzieje na opracowanie szczepionki, która mogłaby ostatecznie zapobiec około 200 000 zgonów spowodowanych przez tę bakterię każdego roku, a także zmniejszyć zapotrzebowanie na antybiotyki i przeciwdziałać pojawieniu się oporności, która sprawiłaby, że leczenie byłoby nieskuteczne. Obecnie opracowywanych jest kilka szczepionek przeciwko bakterii Shigella, ale żadna z nich nie została jeszcze zatwierdzona[12].
Inną drogą jest mikrobiota jelitowa. U ludzi „zdrowa” mikrobiota jelitowa jest uważana za środek zapobiegający cholerze [13]. Probiotyki są również uważane za środek ograniczający nasilenie niektórych infekcji bakteryjnych [2]: probiotyczne drożdże Saccharomyces boulardii mogą ułatwiać odbudowę mikrobioty jelitowej u dzieci cierpiących na ostrą biegunkę [14]; probiotyczne bakterie E. coli (niepatogenne) hamują tworzenie biofilmów przez bakterie patogenne, w tym patogenne bakterie E. Coli[2]; trio określonych szczepów Lactobacillus, Bifidobacterium i Streptococcus skraca czas trwania krwawej biegunki (czerwonki) i hospitalizacji[2].
Oprócz tych środków zapobiegawczych istnieją oczywiście zalecenia dotyczące higieny i zachowania odpowiedniej odległości, które mają zastosowanie do wszystkich biegunek zakaźnych (patrz ramka). W szczególnym przypadku infekcji przenoszonych przez żywność (salmonella, E. coli), żywność powinna być dokładnie ugotowana(E. coli jest zabijana przez ciepło, co wyjaśnia, dlaczego często dochodzi do zanieczyszczenia żywności przez surowe lub niedogotowane mięso).
Zapobieganie biegunce poprzez przestrzeganie zasad higieny
Zapobieganie biegunce zakaźnej, spowodowanej przez bakterie, wirusy lub pasożyty, jest przede wszystkim kwestią higieny:
staranne i częste mycie rąk (po wyjściu z toalety, przed jedzeniem itp.),
mycie blatów kuchennych,
używanie czystej wody,
zachowywanie odpowiedniej odległości od osób chorych itp.
Ponieważ za dużą część tych infekcji odpowiada zanieczyszczenie wody fekaliami, biegunka zakaźna występuje częściej tam, gdzie brakuje czystej wody (kraje o niskich dochodach, prowizoryczne obozowiska, tymczasowe obozy po trzęsieniach ziemi itp.).
Jak leczy się biegunkę bakteryjną?
Biegunka bakteryjna jest bardzo powszechna i ogólnie nieszkodliwa, często ustępuje samoistnie. Należy jednak uważać na ryzyko odwodnienia u osób bardzo młodych, starszych i pacjentów z osłabionym układem odpornościowym: utrata wody i elektrolitów (jonów sodu, potasu i chlorku) musi zostać zrekompensowana:
doustnie (doustnymi roztworami nawadniającymi),
lub dożylnie w najpoważniejszych przypadkach.
Antybiotyków
Nie zaleca się stosowaniaantybiotyków u zdrowych osób cierpiących na łagodne lub umiarkowane postacie choroby, aby uniknąć selekcji szczepów opornych [7]. Antybiotyki mogą być natomiast przepisywane osobom z grup ryzyka (niemowlęta, osoby starsze, pacjenci z obniżoną odpornością) lub gdy infekcja rozprzestrzenia się z jelit na inne części ciała[7].
Pracownicy służby zdrowia mogą również zalecać niektóre szczepy probiotyczne w leczeniu ostrej biegunki zakaźnej u dzieci: te dobre bakterie skracają czas trwania biegunki, długość hospitalizacji lub zmniejszają objętość stolca (ESPGHAN 2023).
Szczególny przypadek biegunki wywołanej przez C. difficile
Te liczby mrożą krew w żyłach: na każdych 100 pacjentów przyjętych do szpitala 7 w krajach o wysokim dochodzie i 15 w krajach o niskim i średnim dochodzie zachoruje podczas pobytu na co najmniej jedną infekcję. Średnio 1 na 10 pacjentów dotkniętych tą chorobą ulega tzw. zakażeniu szpitalnemu [15].
Patogeny, o których mowa, obejmują bakterię Clostridioides difficile (wcześniej znaną jako Clostridium difficile), która jest główną przyczyną szpitalnej biegunki zakaźnej u dorosłych. Szacuje się, że w Europie występuje około 120 000 przypadków rocznie, a w Stanach Zjednoczonych 450 000 [16].
O czym należy pamiętać w przypadku zakaźnej biegunki bakteryjnej?
Biegunka występuje, gdy w ciągu dnia oddawane są co najmniej trzy luźne lub płynne stolce. Biegunka zakaźna występuje natomiast, gdy biegunka jest spowodowana zakażeniem czynnikiem chorobotwórczym (wirusem, bakterią lub pasożytem). Z powodu biegunki, a dokładniej w wyniku odwodnienia, zmarło 1,6 mln osób w 2016 roku. Były to głównie dzieci niedożywione lub z obniżoną odpornością oraz osoby będące nosicielami HIV [1-3].
W przypadku zakażenia bakterią mówi się o biegunce „bakteryjnej”. Bakterie Shigella (shigelloza) i Vibrio cholerae (cholera) są najbardziej śmiercionośne w biednych krajach bez dostępu do wody pitnej. W krajach zachodnich Salmonella i Escherichia coli są bakteriami, które najczęściej powodują zakażenia przenoszone przez żywność, podczas gdy C. difficile jest główną przyczyną szpitalnej biegunki zakaźnej u dorosłych[6].
Czasami mikrobiota jelitowa jest w stanie przeciwdziałać infekcji; czasami bakterie wygrywają i wywołują biegunkę, której charakterystyka (obecność krwi, obecność śluzu, wysoka produkcja płynów itp.) zależy od danej bakterii [2;10].
Zapobieganie biegunce wirusowej bazuje przede wszystkim na przestrzeganiu zasad higieny (mycie i gotowanie żywności, mycie rąk, zachowanie odpowiedniej odległości od osób chorych). Probiotyki mogą pomóc w zapobieganiu niektórym infekcjom bakteryjnym[2]. Ponadto prowadzone są badania nad opracowaniem szczepionek przeciwko bakterii Shigella[12].
Leczenie biegunki bakteryjnej bazuje na nawadnianiu organizmu. Antybiotyki mogą być przepisywane przez pracowników służby zdrowia osobom z grup ryzyka (niemowlęta, osoby starsze, pacjenci z obniżoną odpornością) lub gdy infekcja rozprzestrzenia się z jelit na inne części ciała[7]. Probiotyki można łączyć w celu ograniczenia biegunki i uniknięcia hospitalizacji(ESPGHAN 2023).
Wyobraź sobie, że otwierasz książkę o ukrytym w Twoim własnym domu mieście, o którego istnieniu nie miałeś(-aś) pojęcia. Tego właśnie dokonali badacze z Uniwersytetu Stanforda, odkrywając (sidenote:
Obeliski
Nowo odkryte wirusopodobne byty znalezione w bakteriach ludzkiej jamy ustnej i jelit. Charakteryzują się unikalną strukturą RNA i zmieniają stan tradycyjnej wiedzy o drobnoustrojowych i wirusowych formach życia.
) – nowo rozpoznany rodzaj wirusopodobnych cząstek żyjących wewnątrz bakterii obecnych w naszych jelitach i jamie ustnej.
Niczym odkrywcy badający starożytne relikwie, badacze wykorzystali zaawansowane narzędzia genetyczne do mapowania krajobrazów DNA tych bakterii, wykazując, że obeliski zamieszkują około 7% bakterii jelitowych i aż 50% bakterii jamy ustnej. To przełomowe okrycie nie tylko zmienia nasze postrzeganie maleńkich form życia zamieszkujących ludzki organizm, ale także sugeruje potrzebę opisania na nowo zasad rozumienia wirusów i skomplikowanych ekosystemów wchodzących w skład mikrobioty naszego ciała.
Zespół badawczy zastosował nowatorską technikę, znaną jako sekwencjonowanie całego metagenomu, w celu analizy materiału genetycznego z próbek bakterii jamy ustnej i jelit. Metoda ta pozwala odczytywać i porównywać obecne sekwencje DNA, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie kompleksowego rzutu krajobrazu mikrobiologicznego. Wykorzystując zaawansowane narzędzia bioinformatyczne, naukowcy wyodrębnili obeliski charakteryzujące się kolistymi genomami RNA i unikalnymi strukturami w formie pałeczek.
Co intrygujące, genom obelisków opiera się na RNA. RNA, czyli kwas rybonukleinowy, jest cząsteczką podobną do DNA i ma istotne znaczenie dla wielu ról biologicznych – działa m.in. jako przekaźnik instrukcji z DNA w celu kontrolowania syntezy białek. W przeciwieństwie do większości organizmów – które przechowują informację genetyczną w DNA – byty te wykorzystują RNA. Oto kolejny aspekt ich złożonej natury.
Obecność obelisków w ludzkiej mikrobiocie w tak znaczących proporcjach wskazuje na ich potencjalną rolę w oddziaływaniu na nasze zdrowie. Mają one prawdopodobnie wpływ na cały organizm – od trawienia po reakcje immunologiczne. Wspomniane badanie wykazało, że byty te mogą utrzymywać się u ludzi ponad 300 dni, co sugeruje, że mogą mieć one długoterminowy wpływ na swoich gospodarzy, czyli na nas!
Odkrycie obelisków nie tylko otwiera nowe perspektywy dla rozumienia rozwoju wirusów, ale także rzuca światło na skomplikowane interakcje zachodzące w naszej mikrobiocie. Naukowcy wciąż zgłębiają tajemnice struktur RNA, co może przyczynić się do przełomowych odkryć w leczeniu chorób lub świadomym manipulowaniu mikrobiotą w celu uzyskania poprawy stanu zdrowia.
Mikroorganizmy – małe, niewidoczne, ale bardzo żywotne i niezwykle wyrafinowane stworzenia – są niezbędne dla życia na Ziemi i naszego zdrowia. Jakie pełnią funkcje? Jak je chronić? Dlaczego niektóre z nich wywołują choroby? Wyjaśniamy!
Mikroorganizmy: mikroskopijne stworzenia o niezwykłych mocach
Mikroorganizmy to żywe organizmy widoczne gołym okiem, czasem nazywane „mikrobami” lub „drobnoustrojami”. Zasadniczo składają się z pojedynczej komórki i znajdują się wszędzie: od głębin morskich przez powietrze, ziemię, rośliny, cieki wodne po nasze jelita.
Mikroorganizmy: niestrudzeni robotnicy wykonujący swoją pracę w ukryciu
Dzięki swoim supermocom mikroorganizmy są niezbędnym elementem życia na Ziemi. Wystarczy wspomnieć o ich niezastąpionej roli w procesie rozkładu odpadów roślinnych i zwierzęcych czy niezbędnej funkcji, jaką pełnią w procesie wiązania węgla i azotu. Są kluczowym ogniwem ziemskich ekosystemów i niezbędnym sprzymierzeńcem zdrowia istot żywych.
Nasze ciało także tworzy prawdziwy ekosystem, w którym liczne populacje składające się z miliardów „przyjaznych” mikroorganizmów żyją ze sobą w harmonii, spełniąc nam wiele przysług. Mowa tu o florze lub o mikrobiocie. Taki rodzaj społeczności mikrobiologicznej znaleźć można u zwierząt i roślin, ale także w glebie czy nawet w oceanach 1.
500 milionów
Tyle rinowirusów, czyli wirusów wywołujących przeziębienie, mieści się w główce od szpilki.
1 miliard
Tyle bakterii i wirusów znajduje się w 1 g kału.
1 miliard
Tyle też bakterii i grzybów zawiera 1 g gleby.
Tyle bakterii co korzystnych dla człowieka funkcji
Bakterie Rhizobium, wiążąc azot atmosferyczny w glebie na poziomie korzeni roślin strączkowych, przyczyniają się do ich wzrostu, pozwalając tym samym ograniczyć stosowanie nawozów chemicznych;
bakterie Lactobacillus acidophilus i Streptococcus thermophilus przekształcają mleko w jogurt;
grzyb Penicillium roqueforti przekształca zsiadłe i sfermentowane mleko w ser pleśniowy Roquefort;
3,4–3,7 mld lat temu: pojawienie się pierwszych bakterii i archeonów (pierwsze formy życia na Ziemi).
1665 r.: angielski naukowiec Robert Hooke jako pierwszy obserwuje pod mikroskopem mikroorganizmy (pleśń).
1674 r.: holenderski sukiennik Antoni van Leeuwenhoek jako pierwszy ogląda pod mikroskopem bakterie; nazywa je „animalcules”.
1838 r.: niemiecki przyrodnik i zoolog Christian Gottfried Ehrenberg wprowadza termin „bakteria”.
1857 r.: Louis Pasteur odkrywa rolę bakterii w procesie fermentacji.
1882 r.: Robert Koch odkrywa prątki wywołujące gruźlicę.
1918 r.: epidemia „hiszpanki” wywołana przez wirus H1N1 (25 mln ofiar śmiertelnych).
1930 r.: pierwsza obserwacja wirusów za pomocą mikroskopu elektronicznego.
1917 r.: Félix d’Hérelle i Frédérick Tword odkrywają bakteriofagi.
1929 r.: Alexander Fleming dokonuje odkrycia penicyliny (antybiotyku).
1977 r.: Carl Woes odkrywa archeony.
1995 r.: zespół genetyków Craiga Ventera dokonuje pierwszego pełnego sekwencjonowania genomu.
2019 r.: pandemia COVID-19 (wirus SARS-CoV-2).
Niektóre definicje mikroorganizmów
Bakterie
Wirusy (w tym fagi)
Pierwotniaki
Mikroalgi
Grzyby
Archeony
Bacteria
Obok wirusów mikroorganizmy te są z pewnością najbardziej znane ogółowi społeczeństwa. Pod mikroskopem widać, że przyjmują przeróżne kształty (laseczki, formy kuliste, krętki itp.). Można je znaleźć wszędzie: np. w roślinach, u zwierząt, u ludzi, w glebie i w oceanach. Bakterie odgrywają ważną rolę w procesie rozkładu materii organicznej zwierząt i roślin. Szczęśliwie dla nas tylko nieliczne z nich są pasożytami lub patogenami. Niektóre z nich powodują psucie się żywności, podczas gdy inne poprawiają jej smak i konserwują ją (fermentacja). Większość bakterii żyjących w symbiozie z człowiekiem znajduje się w układzie trawiennym (mikrobiota). Obecne w glebie bakterie Nitrobacter przekształcają azotyny w azotany, a bakterie Methanobacterium – węglany w metan. Bakterie propionowe natomiast przekształcają laktozę w mleku, nadając serom emmentaler i gruyère orzechowy aromat, a niektóre niepatogenne gronkowce wspomagają dojrzewanie serów i formowanie skórki 4.
Niestety niektóre bakterie znane są również ze swojego negatywnego wpływu na zdrowie. Większość obecnych w naszej mikrobiocie jelit bakterii Escherichia colijest nieszkodliwa, ale niektóre szczepy mogą powodować zatrucia pokarmowe. Bakteria Shigella odpowiedzialna jest na przykład za chorobę zwaną szigelozą i za 212 438 zgonów na całym świecie w 2016 r. Bakteria Vibrio cholerae natomiast powoduje epidemie cholery i 107 290 zgonów zarejestrowanych w 2016 r., głównie w ubogich grupach ludności bez dostępu do wody pitnej 5. Kolejny niechlubny przykład to bakteria Clostridium tetani, która syntetyzuje toksynę wywołującą tężec, czy Clostridioides difficile – bakteria odporna na antybiotyki, będąca główną przyczyną biegunki szpitalnej, która u osób dorosłych może być śmiertelna 5.
Wirusy (w tym fagi)
W wielkiej rodzinie mikroorganizmów wirusy uznawane są za najmniejsze. Ich struktura jest niezwykle prosta: to cząsteczka ADN lub ARN otoczona białkami tworzącymi kapsyd. Jedną z cech charakterystycznych wirusów jest to, że są one całkowicie zależne od komórki gospodarza. Innymi słowy, by możliwa była ich replikacja, muszą przeniknąć do komórki, by przejąć nad nią kontrolę, następnie infekując kolejne sąsiadujące komórki. Tak jest w przypadku wirusów infekujących ludzi (np. wirusy wywołujące AIDS, przeziębienie czy grypę). Uwolniona komórka gospodarza obumiera, a nowe wirusy mogą atakować kolejne komórki.
Mimo złej reputacji nie wszystkie wirusy są dla ludzi patogenami. Niektóre z nich mogą nawet być naszymi sprzymierzeńcami. Tak jak w przypadku wirusów zwanych bakteriofagami lub fagami (w dosłownym tłumaczeniu „zjadaczami bakterii”), które atakują jedynie bakterie.Niezwykle przydatne w regulowaniu populacji niektórych bakteriibakteriofagi stwarzają nowe perspektywy leczenia i są alternatywą dla antybiotyków (4). Wśród nich znajdują się Siphoviridae, Myoviridae oraz Podoviridae, które od „klasycznych” wirusów różnią się tym, że mają „ogonek” umożliwiający im przyczepienie się do bakterii. Bakteriofagi to połowa znanych obecnie gatunków wirusów 4.
W mikrobiocie wszystkie społeczności wirusowe tworzą razem tak zwany wirom.
Protozoa
Mniej znane pierwotniaki to mikroorganizmy jednokomórkowe o przeróżnych formach – zmiennych, jak w przypadku ameby, lub stałych i złożonych, jak w przypadku pantofelka. Występują głównie w wilgotnych środowiskach, w tym w wodach słodkich, środowiskach morskich i glebie. Dzięki rzęskom są zdolne do przemieszczania się ruchem ameboidalnym, a dzięki wiciom – do napędu. Niektóre pierwotniaki mogą zainfekować rośliny i zwierzęta, w tym ludzi. Tak jest w przypadku Plasmodiumfalciparum, pierwotniaka cieszącego się złą sławą na całym świecie ze względu na wywoływanie ciężkich postaci malarii (zimnicy) i budzącego strach podczas podróży do niektórych krajów4.
Microalgae
Występują w wodzie słodkiej i morskiej, w szczególności na dnie oceanów, jezior i rzek. Niekiedy mogą rozwijać się w glebie i na wilgotnych skałach, a także w sierści niektórych zwierząt. Zawierają chlorofil, który umożliwia im syntezę własnego pożywienia za pomocą promieniowania słonecznego. Okrzemki to mikroalgi, które na koniec życia osiadają na dnie morskim. Ich miękka część ulega rozkładowi, natomiast mineralna ściana z krzemionki osiada pod wpływem naporu wody 4.
Fitoplankton to wszystkie mikroalgi obecne w wodzie morskiej. Wraz z bytującymi w nim bakteriami i wirusami jest częścią „mikrobioty morskiej”. Ta różnorodna populacja mikroogranizmów odpowiada ponad dwóm trzecim biomasy morskiej. Ma ona pozytywny wpływ na ekosystem oceanów i zdrowie naszej planety1
Grzyby
Większość grzybów żyje w glebie oraz na roślinach. Wyróżnia się 3 wielkie grupy grzybów: wielokomórkowe pleśnie nitkowate, makroskopijne grzyby nitkowate oraz mikroskopijne drożdże jednokomórkowe 4. W przyrodzie pleśnie i grzyby nitkowate uczestniczą w obiegu węgla poprzez rozwinięcie długich, rozgałęzionych włókien (grzybni) zdolnych do rozkładu materii roślinnej. Największa znana grzybnia, znajdująca się w Oregonie (Stany Zjednoczone), zajmuje powierzchnię 9,7 km2. W medycynie zaś grzyb Penicillium notatum przyczynił się do przypadkowego odkrycia penicyliny przez Alexandra Fleminga w 1928 r., co do dziś pozostaje jednym z najważniejszych odkryć naukowych 6.W przemyśle spożywczym udomowienie niektórych grzybów nitkowych leży u podstaw produkcji sera. Grzyb Penicillium roqueforti wykorzystuje się w procesie dojrzewania serów pleśniowych, a kompleks gatunków Penicillium camemberti wykorzystywany jest do produkcji serówmiękkich, takich jak camembert i brie 6. Drożdże takie jak Saccharomyces to komórki, które wyrastają z komórki macierzystej. Gatunek Saccharomyces cerevisiae stosuje się w produkcji wina i piwa 6.
Niektóre grzyby pasożytują na roślinach, przez co wywołują choroby takie jak świerzb czy mączniaki. Jedynie niewielka grupa grzybów ma wpływ na zdrowie ludzi (np. grzybica, pleśniawki itd.) lub drożdże Candida albicans w przypadku kandydozy 4.
Archeony
Archeony, bardzo podobne do bakterii, z którymi długo je mylono, to mikroorganizmy jednokomórkowe tworzące czasem nitki lub gromady. Przeprowadzone w latach 70. badania wykazały, że pod względem ewolucyjnym różnią się one od bakterii. Mają one jednak wspólne cechy z komórkami eukariotycznymi (nasze własne komórki też do nich się zaliczają), mającymi bardziej złożoną strukturę niż bakterie prokariotyczne. Archeony są zdolne do życia w ekstremalnych środowiskach (m.in. gorące źródła, gejzery, lód na Antarktydzie), w środowiskach o wysokim ciśnieniu i zasoleniu oraz w bardzo niskich lub bardzo wysokich temperaturach4. Archeony Halobacterium i Halococcus żyją w słonych jeziorach, a dzięki zawartości pigmentów nadają wodzie czerwony lub żółty odcień, natomiast Pyrobaculum rozmnażają się pod ziemią, w zbiornikach ropy naftowej, w temperaturze przekraczającej 100°C.
Kochajcie swoje mikroby, a one Wam podziękują
Jeśli myśleliście, że mikroby to nic dobrego i należy się ich pozbywać, wiecie już, że byliście w błędzie! Zdecydowana większość z nich to niezbędny element życia i aktywności ludzkiej. Warto wiedzieć, że są one także niezbędne dla funkcjonowania naszego organizmu i utrzymania dobrego zdrowia.
Przysługa za przysługę 3, 7, 8
Nasze ciało przyjmuje w swoim wnętrzu wiele różnych mikroorganizmów, które określamy mianem komensali i z którymi – w odróżnieniu od mikroorganizmów patogennych – żyjemy w prawdziwej symbiozie. W zamian za wikt i opierunek mikroby nieustannie wyświadczają nam przysługi.
Kilka zaskakujących liczb
5000 miliardów miliardów miliardów (czyli 5 × 1030) Tyle bakterii i archeonów żyje na naszej planecie.
Są one zdecydowanie najbardziej powszechną formą życia na Ziemi.
100 milionów lat świetlnych To odległość, jaki zajęłoby 1031 wirusów żyjących na Ziemi, gdyby ułożyło się je w linii prostej.
W mikrobiocie znajduje się od 50 do 150 razy więcej różnych genów niż w komórkach ludzkiego ciała. Mikrobiota to zatem prawdziwy „drugi genom”.3
W organizmie ludzkim występuje 10 razy więcej bakterii niż komórek.2
Obecne w jelicie bakterie mikrobioty żywią się błonnikiem pokarmowym, którego nie jesteśmy w stanie strawić i uwalniają cenne związki zwane „ (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.)”. Cząsteczki te odżywiają komórki jelitowe, przyczyniają się do ich wzrostu i różnicowania oraz wzmacniają ich funkcję ochronną. Mikroby syntetyzują również użyteczne substancje bioaktywne, takie jak aminokwasy i witaminy (np. K2, B5, B6).
Dobry stan mikrobioty zależy od wielu czynników: genetyki, wieku, miejsca zamieszkania, rodzaju porodu itp. Najpotężniejszym czynnikiem modulującym mikrobiotę jelitową jest jednak sposób odżywiania. Aby sprzyjała „zdrowej”, czyli bogatej i zróżnicowanej mikrobiocie, dieta musi dostarczać wystarczającą ilość pokarmów roślinnych (owoców, warzyw, nasion oleistych, produktów pełnozbożowych, roślin strączkowych itp.), które zapewnią mikroogranizmom odpowiednie „substraty” – uwielbiane przez nie pożywienie – ale także żywe bakterie (żywność sfermentowana, jak np. kapusta kiszona, kombucha czy kefir).
Dieta nie powinna również zawierać zbyt dużo szkodliwych składników, takich jak emulgatory czy substancje słodzące.
Skutecznymi sposobami wspierania zdrowej mikrobioty jest także powściągliwość w stosowaniu niektórych leków (antybiotyków, leków zobojętniających, przeczyszczających, przeciwlękowych itp.), unikanie alkoholu i papierosów oraz regularne ćwiczenia fizyczne.
Gdy mikroby mają się źle, cierpi na tym nasz organizm
Jak wiadomo, drobnoustroje są przyczyną wielu chorób zakaźnych: rinowirusy wywołują przeziębienie, wirus SARS-CoV-2 wywołuje COVID-19, Salmonella – nieżyt żołądka i jelit, a grzyby Candida – kandydozę... Na szczęście środki przewidrobnoustrojowe (antybiotyki, leki przeciwwirusowe, leki przeciwgrzybicze itp.) pozwalają dziś wyleczyć większość infekcji wywołanych mikroorganizmami.
Odporność mikroorganizmów na środki przeciwdrobnoustrojowe: uwaga, niebezpieczeństwo!
Problem: nadużywanie tego typu leków w ostatnich latach doprowadziło do rozprzestrzenienia się bakterii, wirusów i grzybów, które stały się na nie odporne. Na przykład niektóre bakterie patogenne nie reagują już na żadne antybiotyki. Są to tak zwane bakterie wielooporne lub superbakterie. Tak więc niektóre choroby, które dawniej były uleczalne (infekcje układu moczowego, infekcje przenoszone drogą płciową lub szpitalne, biegunki, gruźlica itp.), dziś mogą być trudne lub nawet niemożliwe do wyleczenia. 9
Uznana przez WHO za zagrożenie dla zdrowia publicznego oporność na leki przeciwdrobnoustrojowe może być przyczyną śmierci nawet 10 milionów osób rocznie do 2050 r. (tyle samo ofiar co w przypadku nowotworów). (10) WHO zaleca ograniczenie stosowania środków przeciwdrobnoustrojowych, w szczególności antybiotyków, w hodowli zwierząt, ochronie zdrowia ludzi i rolnictwie, ale przede wszystkim wzywa do opracowania nowych, skuteczniejszych metod zwalczania infekcji.
Światowy Tydzień Wiedzy o Oporności na Środki Przeciwdrobnoustrojowe (WAAW) obchodzony jest co roku w dniach 18-24 listopada. W 2023 r., podobnie jak w 2022 r., tematem przewodnim jest „Wspólne zapobieganie oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe”. Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe stanowi zagrożenie nie tylko dla ludzi, ale także dla zwierząt, roślin i środowiska.
Celem kampanii jest zatem podnoszenie świadomości na temat oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe i promowanie najlepszych praktyk, w oparciu o koncepcję „Jedno zdrowie”, wśród wszystkich zainteresowanych stron (ogółu społeczeństwa, lekarzy, weterynarzy, hodowców i rolników, decydentów itp.) w celu ograniczenia pojawiania się i rozprzestrzeniania opornych infekcji.
Brak równowagi, który otwiera drzwi chorobom cywilizacyjnym3, 5, 8
Jednak mikroorganizmy są odpowiedzialne nie tylko za choroby zakaźne. Czy wiesz, że mają one także związek z otyłością, cukrzycą, osteoporozą, nowotworami, a nawet chorobami wieńcowymi i neurodegenarycyjnymi (jak np. chorobą Parkinsona czy chorobą Alzheimera)?
Badania wskazują, że osoby cierpiące na te choroby charakteryzują się zaburzoną równowagą mikrobioty, nazywaną „ (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.)”. Dysbioza oznacza utratę bogactwa i różnorodności populacji mikrobów, głównie w jelitach. Liczne badania wykazały, że ów brak równowagi może mieć negatywny wpływ na funkcjonowanie naszego organizmu i prowadzić do wystąpienia lub nasilenia się chorób.
Aktualne dane nie pozwalają jednoznacznie stwierdzić, czy dysbioza jest przyczyną choroby, czy też choroba jest przyczyną dysbiozy. Badania sugerują jednak, że wspierając „zdrową”, czyli bogatą i różnorodną mikrobiotę, bądź przywracając jej równowagę, utrzymanie dobrego stanu zdrowiajest możliwe.
Moduluj swoją mikrobiotę, by zapobiegać, a nawet... leczyć!
Istnieje kilka sposobów na korzystne modulowanie mikrobioty jelitowej w przypadku dysbiozy lub choroby 3, 7 :
dieta i styl życia (patrz powyżej);
prebiotyki (inulina, galaktooligosacharydy, czyli GOS, fruktooligosacharydy, czyli FOS oraz laktuloza): związki te są w stanie odżywiać grupy pożytecznych bakterii, takich jak Bifidobacterium i Lactobacillus, a tym samym sprzyjać ich namnażaniu 11.
probiotyki (specjalne szczepy bakterii lub żywych drożdży, których wpływ na zdrowie został udowodniony): do tej pory dowody naukowe na ich skuteczność odnoszą się wyłącznie do biegunki u dzieci, biegunki związanej z antybiotykami, niektórych chorób zapalnych jelit i martwiczego zapalenia jelit, ale ich potencjał leczniczy jest przedmiotem wielu badań 11;
transplantacja mikrobioty kałowej (FMT – ang. fecal microbiota transplantation): polega na przeniesieniu mikrobioty jelitowej osoby zdrowej do jelita osoby chorej. Metoda ta wykazała na przykład szczególnie obiecujące wyniki (90% wskaźnik wyleczeń) w przypadku zakażeń Clostridium difficile 12, ale może być również przydatna w łagodzeniu objawów autyzmu 13.
Świat mikrobów – niewyczerpane źródło tropów leczniczych
Mikroorganizmy to cenny obszar badań dla naukowców. Na przykład, by możliwe było skuteczniejsze zwalczanie oporności bakterii na antybiotyki i dysponowanie odpowiednimi narzędziami kontrolnymi, naukowcy muszą lepiej poznać sposób, w jaki bakterie wymieniają się swoimi genami, w jaki nabywają oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe oraz szlaki, którymi owa oporność krąży między środowiskiem, ludźmi i zwierzętami 10.
Powszechnie stosowane w badaniach ludzkiej mikrobioty techniki genomiki i metagenomiki o wysokiej rozdzielczości są skutecznym narzędziem służącym do badania dynamiki drobnoustrojów.
Coraz więcej badań przeprowadza się również w celu lepszego zrozumienia sposobu, w jaki mikroorganizmy obecne w mikrobiocie wchodzą w interakcje z ludźmi, przyczyniają się do prawidłowego funkcjonowania ludzkich komórek oraz tego, które profile drobnoustrojów najbardziej sprzyjają zdrowiu, a które zmiany przyczyniają się do powstawania chorób 3.
Celem jest znalezienie nowych metod leczenia i nowych bakterii probiotycznych, które pozwolą modulować mikrobiotę i skuteczniej leczyć niektóre ostre i przewlekłe choroby.
Obiecujące perspektywy
Pewne substancje wytwarzane w sposób naturalny przez bakterie, takie jak bakteriocyny, mogłyby zostać wykorzystane do opracowania nowych metod leczenia mających na celu wyeliminowanie patogennych mikroorganizmów lub spowolnienie ich rozwoju. Ze względu na liczne korzyści zdrowotne, w tym działanie przeciwzapalne i przeciwnowotworowe, mogą być wykorzystane także inne cząsteczki pochodzące z metabolizmu bakterii, takie jak (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.).
Modulacja genetyczna bakterii takich jak Escherichia colimogłaby sprawić, że byłyby one zdolne do wytwarzania różnych rodzajów cząsteczek interesujących z punktu widzenia medycyny: jedne przeznaczone byłyby do pozytywnej modulacji mikrobioty w przypadku dysbiozy wywołanej przez antybiotyki, inne działałyby jako szczepionka zwalczająca Vibrio cholera (bakterię odpowiedzialną za cholerę), a jeszcze inne byłyby zdolne do zabijania niektórych patogenów, takich jak Pseudomonas aeruginosa, bakterii siejącej spustoszenie u osób z obniżoną odpornością.
Natomiast w przypadku infekcji, w celu bardzo dokładnego namierzenia i zwalczenia bakterii opornych na antybiotyki mogłyby być wykorzystywane bakteriofagi, które są potencjalnie skuteczną alternatywą dla antybiotyków.
Teraz wiecie już, że niewidzialne i cieszące się złą reputacją mikroorganizmy zasługują na szacunek i uwagę. Potrzebujemy ich, by żyć!
Mimo że formowane przez nie społeczności, ich interakcje ze środowiskiem i pełniona przez nie w naszym organizmie rola są wciąż pełne tajemnic, nie ma dnia bez nowego badania udowadniającego wagę ich obecności w naszym ciele, a tym samym naszej symbiozy!
Aby uczcić rok 2024, rok pełen wydarzeń sportowych, Biocodex Microbiota Institute podkreśla rolę mikrobioty w zdrowiu i sporcie. Czy mikrobiota jelitowa może być naszym niewidzialnym trenerem? Dowiedz się poniżej.
Bakterie, wirusy, grzyby (w tym drożdże), a nawet pasożyty: cała flora, znana jako „mikrobiota jelitowa”, zamieszkuje nasz układ trawienny.
A wszystko to dla naszego dobra: mikrobiota jelitowa wspomaga trawienie, pomaga naszemu układowi odpornościowemu dojrzewać, chroni nas przed patogenami i toksynami jelitowymi itd. Ta lista korzyści jest daleka od wyczerpania, ponieważ mikrobiota jelitowa ma wiele innych zalet, w tym w sporcie: ten niewidzialny trener może pomóc nam w naszych wysiłkach, poprawić nasze czasy i zmotywować nas do treningu!
I odwrotnie, uważa się, że aktywność fizyczna moduluje skład naszej mikrobioty, faworyzując niektóre bakterie zdolne do optymalizacji naszej wydajności. Podobnie jak mikrobiota, ćwiczenia fizyczne są również kwestią równowagi, a nawet umiaru: zbyt intensywny trening może przynieść efekt przeciwny do zamierzonego i zaburzyć równowagę tego pozytywnego koła. Daj z siebie wszystko, ale nie wypalaj się!
Perspektywy, jakie otwiera odkrycie tych powiązań między mikrobiotą, układem pokarmowym i sportem, są ogromne: czy będziemy w stanie zoptymalizować wyniki sportowców dzięki spersonalizowanemu podejściu do mikrobioty?
Zanurz się w sercu mikroskopijnego świata, aby odkryć ten dwukierunkowy związek z naszą wydajnością mięśniową i psychiczną.
Dr Henrik Roager jest profesorem nadzwyczajnym i badaczem na Uniwersytecie Kopenhaskim. Kieruje grupą badawczą Microbiome & Metabolomics, która koncentruje się na tym, w jaki sposób mikrobiota jelitowa przyczynia się do trawienia, zdrowia i wyników sportowych. Obejrzyj wideo, aby dowiedzieć się, co dr Henrik Roager ma do powiedzenia na temat wpływu mikrobioty na sport.
Obraz
Aby dowiedzieć się więcej
Odkryj nasz wybór artykułów na temat korzyści zdrowotnych wynikających z uprawiania sportu i mikrobioty.
Z okazji roku 2024, obfitującego w wydarzenia sportowe, Biocodex Microbiota Institute ujawnia rolę mikrobioty w zdrowiu i sporcie. Czy mikrobiota działa jak niewidzialny trener? Dowiedz się poniżej.
Przedmiotem nowych badań jest ustalenie, w jaki sposób bakteryjne zapalenie pochwy może rozprzestrzeniać się poprzez kontakty seksualne. W tym celu wykorzystuje się szczegółową analizę genetyczną i unikatową metodę rekrutacji do śledzenia bakterii w sieciach osobistych.
44%
Kobiet wie, że bakteryjne zapalenie pochwy jest związane z brakiem równowagi w mikrobiocie pochwy
(sidenote:
Bakteryjne zapalenie pochwy
Bakteryjne zapalenie pochwy (BV) to rodzaj zapalenia pochwy spowodowanego brakiem równowagi wśród gatunków bakterii normalnie bytujących w pochwie.
) (bacterial vaginosis, BV) jest często charakterystycznym objawem zaburzenia równowagi mikrobioty pochwy – stanu, który może wynikać z przenoszenia bakterii drogą płciową.Chociaż społeczność naukowa dostrzega potencjał takiego przenoszenia, nadal nie udało się poczynić ostatecznych ustaleń. Amerykańscy badacze z University of Maryland School of Medicine badali podobieństwo szczepów bakterii między partnerami seksualnymi oraz w ramach szerszych sieci seksualnych, aby lepiej poznać mechanizm przenoszenia drogą płciową i usprawnić leczenie chorób u obojga partnerów. 1
Efekt kuli śnieżnej – na czym polega?
W badaniu klinicznym wykorzystano „rekrutację metodą kuli śnieżnej” – technikę, w ramach której uczestnicy pierwszego badania rekrutują kolejne osoby ze swoich osobistych sieci. Takie podejście zapewnia naturalistyczne pobieranie próbek z populacji, odzwierciedlające interakcje w świecie rzeczywistym. W tym przypadku badanie obejmowało cztery fale i włączono do niego 138 uczestników, głównie młodych afroamerykańskich mężczyzn i kobiety, z których wszyscy uzyskali dodatni wynik testu na obecność infekcji przenoszonych drogą płciową, takich jak Chlamydia lub rzeżączka.
Badacze zebrali i poddali analizom próbki wymazów z pochwy i prącia, stosując sekwencjonowanie całego metagenomu – metodę, która pozwala odczytywać pełne sekwencje DNA obecne w próbce, dzięki czemu możliwa jest szczegółowa analiza społeczności drobnoustrojów. Wykorzystali oni takie narzędzia jak inStrain do oceny „zgodności szczepów”, czyli stopnia genetycznego podobieństwa, między bakteriami występującymi u różnych osób. Ułatwiło to ustalenie, czy szczepy są przenoszone w wyniku kontaktu seksualnego.
Only 1 in 2 women
were aware of the variations in the composition of the vaginal microbiota at the different stages of their lives.
Wśród 54 uczestników badanie wykazało 115 przypadków nakładania się szczepów bakteryjnych, co dotyczyło 25 gatunków. Co ciekawe, Lactobacillus iners uległ przeniesieniu wśród 6% uczestniczek, wskazując bezpośrednie ścieżki przenoszenia w interakcjach osób tej samej płci. W bezpośrednich porównaniach wykazano znacznie wyższy wskaźnik przenoszenia szczepów bakteryjnych wśród osób mających kontakty seksualne niż w przypadku osób bez takich kontaktów.
Większość (94%) zdarzeń zgodności zaobserwowano pomiędzy osobami nieutrzymującymi kontaktów seksualnych, co obejmowało szerokie współdzielenie szczepów Gardnerella swidsinskii i Lactobacillus chipsatus wśród kobiet, w porównaniu z 6% wśród osób utrzymujących kontakty seksualne. Podkreśla to wyraźną rolę aktywności seksualnej w rozprzestrzenianiu się pewnych szczepów bakteryjnych. Nieoczekiwany wysoki stopień zgodności między osobami nieutrzymującymi kontaktów seksualnych sugeruje, że czynniki społeczne i środowiskowe odgrywają zasadniczą rolę w przenoszeniu bakterii. Wskazuje to na bardziej złożoną sieć wymiany bakterii, niż wcześniej sądzono.
Znaczenie kliniczne: wezwanie do działania dla personelu medycznego
Co ciekawe, badanie przeprowadzone w Międzynarodowego Obserwatorium Mikrobioty wykazało, że spośród 6500 uczestniczek tylko 18% w pełni rozumiało, czym jest mikrobiota pochwy. Tylko 1 na 3 kobiety wie, że bakterie tworzące mikrobiotę pochwy są bezpieczne dla narządów rozrodczych kobiet (37%) oraz że bakteryjne zapalenie pochwy jest powiązane z brakiem równowagi w mikrobiocie pochwy (35%). 2 Ten brak świadomości podkreśla konieczność transformacyjnego podejścia do leczenia bakteryjnego zapalenia pochwy (BV) i chorób pokrewnych.