To wisiało w powietrzu – mikrobiotę nosaod dawna podejrzewano o udział w powstawaniu kataru alergicznego. Ale czym właściwie jest alergia? To przewlekła choroba spowodowana nadmierną reakcją komórek układu odpornościowego na zazwyczaj nieszkodliwą substancję obcą dla organizmu, taką jak sierść zwierzęca, produkty spożywcze, pyłek kwiatowy i tym podobne.

Badania wykazały już zubożenie zróżnicowania mikrobioty nosa dotkniętych tą przypadłością osób, związane z typowym dla alergii wytwarzaniem przeciwciał. Ale które rodzaje lub gatunki bakterii odpowiadają za tę dysbiozę? Jaką rolę odgrywają w chorobach układu oddechowego powodowanych przez alergie? Badacze postanowili dokładnie przeanalizować mikrobiotę nosów 55 osób cierpiących na katar alergiczny i porównać ją ze 105 zdrowymi osobami. Mieli nosa – wyniki są wymowne.

Streptococcus salivarius dobrze się czuje w nozdrzach alergików

Badacze potwierdzili zmniejszenie zróżnicowania mikroorganizmów u badanych dotkniętych katarem alergicznym w porównaniu z osobami zdrowymi. Rodzaj Streptococcus był kluczowy dla tej różnicy, a listę otwierał gatunek Streptococcus salivarius, bardzo obfity u pacjentów chorych na alergię. Natomiast Staphylococcus epidermidis, gatunek uważany za korzystny dla mikrobioty nosa, dominował u zdrowych uczestników badania. S. salivarius jest jednak normalnie obecny w jamie ustnej i gardle. Bakteria ta jest nawet uważana za probiotyk, czyli gatunek korzystny dla naszego zdrowia, ponieważ wydziela substancje przeciwmikrobowe – bakteriocyny. Czy w nosach alergików są one po to, żeby zwalczać szkodliwe drobnoustroje? Nie – naukowcy stwierdzili, że w kontakcie z bakteriami znanymi z tego, że kolonizują nos, S. salivarius wydziela u pacjentów niewielkie ilości bakteriocyn.

Przyczepna, zapalna… Czy tę bakterię trzeba eksmitować z nosa, żeby ulżyć alergikom?

Aby lepiej poznać rolę S. salivarius, naukowcy przez 3 dni podawali myszom te bakterie pobrane od pacjentów chorych na alergie, a następnie Alternaria alternata – odpowiedzialny za tę chorobę alergen. Uczulone myszy zareagowały wydzielaniem kilku białek powodujących stany zapalne. Co więcej, gdy S. salivarius pobrany od pacjentów i S. epidermidis pochodzący od osób zdrowych zetknięto z komórkami błony śluzowej nosa myszy, tylko S. salivarius pobudził stan zapalny i kaskadę biochemiczną związaną z reakcjami alergicznymi. Gen mucyny 5AC, „lepkiej” substancji chroniącej błony śluzowe, również wykazywał nadmierną ekspresję, co oznacza nadreaktywność układu oddechowego. Ponadto – w przeciwieństwie do S. epidermidis – S. salivarius bardziej przyczepia się do komórek błony śluzowej, gdy są one eksponowane na alergen, z wyjątkiem przypadku, gdy myszy zostały genetycznie zmodyfikowane tak, aby nie wytwarzały tej mucyny. Przywieranie to nasila kontakt między prozapalnymi substancjami wydzielanymi przez bakterię a receptorami stanu zapalnego błony śluzowej nosa.

Mikrobiota cewki moczowej penisa jest jeszcze mało znana, ponieważ bolesny zabieg jej pobierania często wykonuje się tylko u mężczyzn dotkniętych chorobami przenoszonymi drogą płciową. Mimo to coraz więcej dowodów pozwala przypuszczać, że nawet u zdrowych osób ta błona śluzowa jest skolonizowana przez mikroorganizmy. Przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych badanie z udziałem 110 mężczyzn nie wykazujących żadnych objawów chorobowych cewki moczowej, infekcji ani stanów zapalnych nareszcie ujawniło ich tożsamość.

Mikrobowy „trzon”

Większość uczestników badania była heteroseksualna. Od każdego mężczyzny pobrano z 2 pierwszych centymetrów cewki moczowej wymaz w celu analizy mikrobioty (technika shotgun). Łącznie wykryto 117 różnych gatunków bakterii. Większość próbek zawierała bakterie kwasu mlekowego (na przykład Streptococcus mitis) i maczugowce, które mogą być centralną częścią („trzonem”) mikrobioty gwarantującą zdrowie cewki moczowej. Ale nie tylko. Naukowcy odkryli również u niektórych mężczyzn bakterie związane z bakteryjnym zapaleniem pochwy u kobiet, zwłaszcza Gardnerella vaginalis. Układ rozrodczy mężczyzn może więc być zasiedlony przez bakterie potencjalnie chorobotwórcze dla kobiet, chociaż – ogólnie rzecz biorąc – jego mikrobiota bardzo się różni od pochwowej.

Dwa typy

Wyróżnione zostały dwa typy mikrobioty cewki moczowej (UT): mikrobiota typu 1 (UT1), uboga i słabo zróżnicowana, zdominowana głównie przez S. mitis, i mikrobiota UT2, bogatsza i bardziej różnorodna, zdominowana przez G. vaginalis i złożona z 9 bakterii związanych ze stanami chorobowymi pochwy (zapaleniami pochwy, waginozami bakteryjnymi itp.) i zdolnych do tworzenia biofilmów z G. vaginalis. Ze względu na stopień powinowactwa bakterii i tlenu badacze są zdania, że te dwie mikrobioty sytuują się w różnych niszach: UT1 w pobliżu wylotu cewki, a UT nieco głębiej. 

Ponadto UT2 ma związek z dopochwowymi stosunkami seksualnymi, a niektóre bakterie związane z waginozą bakteryjną można wykryć jeszcze po 60 dniach od stosunku. W mniejszej mierze są one wykrywalne przez rok, a nawet przez całe życie. Same stosunki dopochwowe w ciągu dwóch ostatnich miesięcy tłumaczą 4,26% zmienności składu mikrobioty cewki moczowej u mężczyzn. Wszystkie praktyki seksualne (seks oralny, dopochwowy i analny) wpływają na tę zmienność w 10%.

Żadna inna zmienna – seks analny lub oralny, wiek, pochodzenie etniczne czy przebyte choroby przenoszone drogą płciową – nie miała związku z typem mikrobioty cewki moczowej.

Waginoza bakteryjna – choroba przenoszona drogą płciową?

Mikrobiota męskiego układu moczowo-płciowego ma zatem związek z zachowaniem seksualnym, a cewka moczowa niektórych mężczyzn może być siedliskiem szerokiego wachlarza czynników potencjalnie chorobotwórczych dla kobiecej mikrobioty pochwowej. Czy do tego stopnia, żeby była zbiornikiem mikroorganizmów przenoszonych drogą płciową i źródłem zagrożenia zarażeniem kobiet podczas stosunków bez zabezpieczenia? Czy zatem waginozy bakteryjnej nie należy uznać za chorobę przenoszoną drogą płciową? Obecnie nie jest ona zaliczana do tej kategorii chorób. Hipoteza ta (która nie jest nowością) zostanie pogłębiona podczas kolejnych badań, którymi tym razem będą objęte pary.

Polecane przez naszą społeczność

W męskiej cewce moczowej – przewodzie zlokalizowanym w penisie i transportującym mocz oraz spermę – podobnie jak w wielu innych organach żyje cały mikroskopijny świat. O mikrobiocie tej mówi się w zasadzie tylko w tedy, gdy zaatakują ją chorobotwórcze bakterie powodujące bolesny stan zapalny, taki jak pieczenie podczas oddawania moczu podczas infekcji gonokokowej. Mało znana, słabo zbadana (rozumiemy, że ochotników do pobierania wymazów nie ma wielu!) mikrobiota męskiej cewki moczowej ujawniła jednak niektóre swoje sekrety dzięki odwadze 110 zdrowych Amerykanów, którzy zgodzili się zostać „królikami doświadczalnymi” i pozwolili pobrać od siebie wymaz.

Kobiece patogeny u niektórych mężczyzn

Wymazy wykazują, że u większości tych mężczyzn występuje stosunkowo prosta społeczność mikroorganizmów (sidenote: Mikroorganizmy Organizmy żywe zbyt małe, aby zobaczyć je gołym okiem. Są to bakterie, wirusy, grzyby, archeony, pierwotniaki itp. Potocznie nazywa się je mikrobami. What is microbiology? Microbiology Society. ) obejmująca bakterie lubiące tlen, zatem prawdopodobnie żyjące u wylotu penisa, blisko powietrza. Ich stosunkowo stała obecność pozwala przypuszczać, że są one czymś w rodzaju trzonu tej społeczności gwarantującego zdrowie cewki moczowej.

U niektórych mężczyzn występuje jednak bardziej złożony zespół mikroorganizmów obejmujący bakterie znane z zaburzania kobiecego pochwowego ekosystemu bakteryjnego i powodowania wszelkich chorób (waginozy itp.). Bakterie te mogą bytować nieco głębiej w cewce moczowej, z dala od źródeł tlenu. Przede wszystkim jednak nosicielami tych chorobotwórczych bakterii są tylko mężczyźni deklarujący odbywanie dopochwowych stosunków seksualnych. Od tego ustalenia do hipotezy, że „złapali” je podczas penetracji pochwy, jest więc tylko krok.

Męska cewka moczowa zbiornikiem bakterii szkodliwych dla kobiet?

Wyniki otrzymane przez badaczy, którzy przyjrzeli się praktykom seksualnym deklarowanym przez 110 uczestników badania, oznaczają, że zachowania seksualne (czyli stosunki dopochwowe, oralne i analne oraz ich kombinacje) w ciągu poprzedzających dwóch miesięcy wyjaśniają około 10% ogólnej zmienności składu mikrobioty cewki moczowej u mężczyzn. Z tego tylko stosunki dopochwowe tłumaczą 4,26%. Wygląda zatem na to, że zdrowi mężczyźni są trwale zasiedlani przez bakterie, które mogą przekazywać swoim kolejnym partnerkom. A to oznacza dla tych pań ryzyko waginozy bakteryjnej. Badacze wciąż zajmują się tym problemem z zakresu zdrowia publicznego i planują przebadanie par, aby dowiedzieć się więcej o potencjalnym przenoszeniu tych bakterii.

Wiadomo, że jelita i mózg prowadzą ze sobą nieustanny dialog. Badania tego zagadnienia sugerują, że oś mikrobiota-jelita-mózg gra ważną rolę w zaburzeniach lękowych, stresie, poważnej depresji i autyzmie.

Czy mikrobiota osób cierpiących na fobię społeczną również wykazuje cechy sugerujące, że gra ona rolę w tej chorobie poprzez komunikację z mózgiem?

Dotychczas z braku danych trudno było odpowiedzieć na to pytanie. Zespół badaczy irlandzkich z University College Cork (UCC) przeprowadził jednak badanie sugerujące, że tak właśnie jest.

Naukowcy włączyli do badania 31 osób, u których zdiagnozowano fobię społeczną, i 18 osób, które na nią nie cierpiały (grupa kontrolna). Pobrali oni próbki stolca uczestników badania w celu analizy i porównania składu ich mikrobioty. Co wykazały analizy? 

^{Źródła. (sidenote: Fehm L, Pelissolo A, et al. Size and burden of social phobia in Europe. Eur Neuropsychopharmacol. 2005;15:453–62.
Kessler RC, Petukhova M, et al. Twelvemonth and lifetime prevalence and lifetime morbid risk of anxiety and mood disorders in the United States. Int J Methods Psychiatr Res. 2012;21:169–84. )}

Istotne różnice w składzie mikrobioty bakteryjnej

W porównaniu z grupą kontrolną mikrobiota grupy z fobią społeczną zawierała więcej bakterii Anaeromassilibacillus. Jak wynika z wielu badań, ten rodzaj bakterii ma udział w autyzmie i depresji – dwóch zaburzeniach, w których występują te same co w fobii społecznej procesy fizjologiczne.

Mikrobiota tych osób zawiera też więcej Gordonibacter, bakterii zdolnych do wytwarzania urolityny, czyli metabolitu powstającego w wyniku rozkładu polifenoli. Badania wykazują, że substancja ta ma wpływ na zdrowie psychiczne.

Znaleziono natomiast mniej Parasutterella excrementihominis. Kilka badań wykazało, że bakteria ta jest obecna w mniejszym stopniu u osób cierpiących na zaburzenia ze spektrum autyzmu, a także u tych, które mają wysoki wskaźnik masy ciała (sidenote: Wskaźnik masy ciała Stosunek masy ciała w kilogramach do kwadratu wzrostu wyrażonego w metrach )  lub spożywają dużo cukru, co często ma miejsce w przypadku osób dotkniętych fobią. Było tak również w przypadku uczestników badania.

Inna warta podkreślenia różnica: ich mikrobiota wykazywała znaczne zwiększenie jednego szlaku metabolicznego, zwłaszcza białka uczestniczącego w rozkładzie asparaginianu. Z przeprowadzonej przez autorów analizy wynika, że białko to jest podobne do tryptofanu, innego białka uczestniczącego w metabolizmie tryptofanu, który jest jednym z przekaźników istotnym dla funkcjonowania osi jelita-mózg.

Droga do nowych terapii i nowych biomarkerów

Zdaniem badaczy to małe badanie ma fundamentalne znaczenie i pozwoli położyć fundamenty pod szerzej zakrojone badania zmierzające do potwierdzenia udziału osi jelita-mózg i niektórych konkretnych bakterii w powstawaniu lęku społecznego.

Infografiki dla Twoich pacjentów

Latest news about the microbiota gut-brain axis

Mental disorders

Alkohol

Sen

Wyczerpujące foldery tematyczne o osi jelita-mózg

Biocodex Microbiota Foundation: o zdobywcach krajowych grantów badających

Polecane przez naszą społeczność

Smaczne, bogate w błonnik i antyoksydanty, dobre dla pasażu jelitowego, serca, naczyń krwionośnych, zdrowia kości, doskonały sprzymierzeniec w odchudzaniu – suszone śliwki wykazują wszelkie możliwe korzyści dla zdrowia.

Suszone śliwki: wciąż nie do końca poznany sposób działania…

Włączenie tych owoców do diety kobiet w okresie menopauzy nie jest wyjątkiem od reguły. Korzyści zdrowotne wynikające ze spożywania suszonych śliwek przez kobiety po menopauzie – w szczególności wpływ na zdrowie kości – są dobrze udokumentowane, ale istnieje jeszcze wiele nie do końca poznanych obszarów dotyczących ich sposobu działania – zwłaszcza poprzez mikrobiotę jelitową.

Jaki dokładnie wpływ na bakterie jelitowe w okresie menopauzy mają te owoce? Na to pytanie spróbował odpowiedzieć zespół amerykańskich badaczy.

Zaprosili oni do badania 143 kobiety po menopauzie w wieku 55–75 lat i przydzielili je losowo do 3 różnych grup:

• pierwszej, w której kobiety miały jeść 4 do 6 suszonych śliwek dziennie (50 g),
• drugiej, w której miały jeść 10 do 12 (100 g)
• i trzeciej, w której nie jadły ich wcale (grupa kontrolna).

Przed i po eksperymencie naukowcy zebrali stolce ochotniczek, aby przeanalizować i porównać zmianę ich mikrobioty.

Więcej korzystnych bakterii jelitowych

Pobrali również próbki krwi i moczu, aby oznaczyć markery stanu zapalnego (czynnik ryzyka dla wielu chorób) i „metabolity fenolowe”.

Metabolity fenolowe to korzystne związki pochodzące z rozpadu antyoksydantów (polifenoli). Poziom metabolitów fenolowych w moczu odzwierciedla poziom aktywności bakterii mikrobioty zdolnych do degradacji polifenoli.

Po 12 miesiącach eksperymentu okazało się, że kobiety z grup spożywających suszone śliwki wykazują znaczące zmiany mikrobioty w porównaniu do kobiet z grupy kontrolnej. Zmiany te są różne w zależności od dawki (50 lub 100 g).

Analizy naukowców wskazują w szczególności na wzbogacenie w bakterie z rodziny Lachnospiraceae, które są znane ze swoich zdolności do utrzymywania bariery jelitowej.

Działanie przeciwzapalne wywoływane przez mikrobiotę

Z badań wynika, że Lachnospiraceae są w stanie metabolizować polifenole z suszonych śliwek i fermentować ich włókna w celu wytworzenia krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (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. ) , które mają właściwości przeciwzapalne. Z obliczeń wynika, że obecność niektórych z tych bakterii jest skorelowana ujemnie z markerami stanu zapalnego, a dodatnio z metabolitami fenolowymi.

Zdaniem badaczy, dostarczając błonnik i polifenole, suszone śliwki wywierają presję selekcyjną, która w dłuższej perspektywie sprzyja dobrym bakteriom, co może wyjaśniać ich korzyści dla zdrowia.

Pamiętaj o tym, gdy będziesz mieć ochotę na coś słodkiego!

Częstotliwość występowania otyłości i związanych z nią zaburzeń metabolicznych rośnie na całym świecie, jednak w przypadku dużej części pacjentów zmiana diety okazuje się niewystarczająca. Zrozumienie wpływu innych czynników środowiskowych okazuje się kluczowe dla opracowania alternatywnych strategii leczenia. Liczne badania wskazują na związek pomiędzy dysbiozą mikrobioty jelitowej a rozwojem otyłości, co mogłoby chociaż częściowo tłumaczyć międzyosobnicze różnice w zakresie podatności na choroby metaboliczne. Jednak mechanizmy molekularne i związek przyczynowy pomiędzy bakteriami mikrobioty jelitowej, (w szczególności ich metabolitami) a rozwojem otyłości nie są w pełni wyjaśnione.

Dieta wysokotłuszczowa i Fusimonas intestini: synergiczny wpływ na przyrost masy ciała

Wiadomo, że dieta o dużej zawartości tłuszczów, zwłaszcza nasyconych, zwiększa ryzyko otyłości i metabolicznych chorób współistniejących. Nie wiadomo jednak, w jakim stopniu niektóre metabolity (np. długołańcuchowe kwasy tłuszczowe) wytwarzane przez bakterie mikrobioty jelitowej wpływają na patogenezę tych chorób. Japoński zespół przyjrzał się Lachnospiraceae, rodzinie bakterii mikrobioty jelitowej wiązanej we wcześniejszych badaniach z otyłością i cukrzycą typu 2. Zespół wykazał, że jeden z jej gatunków komensalnych, Fusimonas intestini, jest znacznie bardziej obecny w przypadku otyłości i hiperglikemii zarówno u myszy, jak i u ludzi.

Aby określić potencjalny związek przyczynowy między tym gatunkiem a otyłością, badacze porównali myszy, których mikrobiota jelitowa była skolonizowana przez Escherichia coli i F. intestini lub tylko przez E. coli, karmione normalną lub wysokotłuszczową dietą. Stwierdzili oni znaczny wzrost masy ciała i tkanki tłuszczowej tylko u myszy karmionych dużą ilością tłuszczów i skolonizowanych przez F. intestini nawet w bardzo małych ilościach. Ponadto myszy te miały podwyższony poziom cholesterolu w osoczu, a także ekspresję prozapalnego TNF-α, białek wiążących lipopolisacharydy i genów kodujących leptynę. Kolonizując gnotobiotyczne myszy bakterią F. intestini i 9 gatunkami reprezentatywnymi dla ludzkiej mikrobioty, badacze stwierdzili przyrost masy tłuszczowej. Wyniki te sugerują, że wysokie spożycie tłuszczów w diecie i F. intestini działają synergicznie, zmieniając metabolizm gospodarza.

Zmieniony metabolizm tłuszczów i nieprzepuszczalność jelitowa

Badacze stwierdzili, że F. intestini produkowały duże ilości różnych długołańcuchowych kwasów tłuszczowych. W wyniku stosowania diety wysokotłuszczowej mikrobiota jelitowa skolonizowana przez tę bakterię zawierała dwa razy więcej kwasu elaidynowego, kwasu tłuszczowego trans, który zwiększa ryzyko rozwoju chorób układu krążenia, otyłości i insulinooporności. Zawierała też więcej nasyconych kwasów tłuszczowych, takich jak palmitynian, stearynian i margarynian. Zdaniem badaczy dieta wysokotłuszczowa prowadzi do nadekspresji genów mikroorganizmów biorących udział w produkcji tłuszczów, w szczególności FadR(Fatty acid metabolism regulator), który reguluje metabolizm kwasów tłuszczowych. Badania krwi i tkanek sugerują, że metabolity F. intestini uszkadzają barierę jelitową, prowadząc do endotoksemii, która sprzyja rozwojowi otyłości.

Polecane przez naszą społeczność

Otyłość i związane z nią zaburzenia metaboliczne, takie jak cukrzyca typu 2, stanowią coraz większe obciążenie dla zdrowia publicznego. W przypadku wielu chorych sama zmiana diety nie jest wystarczającym rozwiązaniem. W ciągu ostatnich dziesięciu lat różne badania zwracały uwagę na rolę mikrobioty jelitowej w otyłości. Mogłaby ona choć częściowo wyjaśnić różnice międzyosobnicze w podatności na chorobę i w zakresie skutków stosowania diet. Jednak nie wszystkie mechanizmy z tym związane są zrozumiałe. Naukowcy badają więc specyfikę składu i funkcjonowania mikroorganizmów mikrobioty jelitowej, która może wpływać na otyłość.

Bakterie w mikrobiocie, które „wytwarzają tłuszcz”

Wiemy, że dieta zbyt bogata w tłuszcze (zwłaszcza nasycone) zwiększa ryzyko otyłości. Jednak bakterie w mikrobiocie jelitowej również produkują kwasy tłuszczowe. W jakim stopniu i w jaki sposób ich metabolizm może przyczynić się do rozwoju choroby? Aby odpowiedzieć na to pytanie, japoński zespół z instytutu RIKEN przyjrzał się Lachnospiraceae, rodzinie bakterii wchodzących w skład mikrobioty jelitowej, którą wiązano z otyłością i cukrzycą typu 2 już we wcześniejszych badaniach. Zespół wykazał, że jeden z jej gatunków, Fusimonas intestini, jest znacznie bardziej obecny w mikrobiocie jelitowej w przypadku otyłości i nadmiaru cukru we krwi zarówno w przypadku myszy, jak i ludzi.

W celu ustalenia, czy bakteria ta może stanowić przyczynę otyłości, badacze porównali karmione tłuszczem myszy, których mikrobiota jelitowa była skolonizowana przez Fusimonas intestini , oraz myszy karmione normalnie, w których mikrobiocie nie pojawiły się kolonie bakterii. Badacze stwierdzili, że „tłusta” dieta zwiększała przyrost tkanki tłuszczowej w obecności nawet bardzo małych ilości bakterii Fusimonas intestini.

Zaburzone działanie genów metabolicznych i przecieki przez barierę jelitową

Badacze stwierdzili, że Fusimonas intestini produkowały duże ilości różnych długołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Tylko w wyniku stosowania diety wysokotłuszczowej mikrobiota jelitowa skolonizowana przez tę bakterię zawierała dwa razy więcej kwasu elaidynowego, kwasu tłuszczowego trans (sidenote: Kwas tłuszczowy trans Kwasy tłuszczowe trans (TFA) nie są syntetyzowane w organizmie człowieka, ale zazwyczaj są spożywane w posiłkach. Ich źródłem są przeżuwacze (mięso i produkty mleczne), mogą być również pochodzenia przemysłowego. Uważa się, że TFA (zwłaszcza te pochodzenia przemysłowego) przyczyniają się do powstawania chorób układu krążenia, otyłości i cukrzycy.
Sarnyai F, Kereszturi É, Szirmai K, Mátyási J, Al-Hag JI, Csizmadia T, Lőw P, Szelényi P, Tamási V, Tibori K, Zámbó V, Tóth B, Csala M. Different Metabolism and Toxicity of TRANS Fatty Acids, Elaidate and Vaccenate Compared to Cis-Oleate in HepG2 Cells. Int J Mol Sci. 2022 Jun 30;23(13):7298. )  o którym wiadomo, że zwiększa ryzyko rozwoju chorób układu krążenia, otyłości i insulinooporności. Flora jelitowa zawierała również więcej nasyconych kwasów tłuszczowych, takich jak palmitynian, które również są powiązane z tymi chorobami. Uważa się, że dieta wysokotłuszczowa zmienia ekspresję genów drobnoustrojów regulujących metabolizm kwasów tłuszczowych, zwiększając tym samym produkcję tłuszczów. Ale to nie wszystko: metabolity Fusimonas intestini mają zmieniać integralność bariery jelitowej, czyniąc ją bardziej przepuszczalną i umożliwiając przenikanie szkodliwych cząsteczek. Prowadzi to do zjawiska zwanego endotoksemią (sidenote: Endotoksemia Endotoksemia to stan charakteryzujący się obecnością endotoksyn we krwi. Endotoksyny to składniki ściany niektórych bakterii. Są one uwalniane w momencie umierania lub namnażania się bakterii. Gdy bariera przewodu pokarmowego jest zaburzona, endotoksyny dostają się do krwiobiegu i powodują stan zapalny.
André P, Laugerette F, Féart C. Metabolic Endotoxemia: A Potential Underlying Mechanism of the Relationship between Dietary Fat Intake and Risk for Cognitive Impairments in Humans? Nutrients. 2019 Aug 13;11(8):1887. ) , które wywołuje stan zapalny w organizmie i przyczynia się do rozwoju otyłości i cukrzycy typu 2.

Polecane przez naszą społeczność

Jaką rolę może odgrywać mikrobiota w zakażeniach wirusem COVID-19?

Prof. Irina Spacova and Prof. Sarah Lebeer: Zakażenie COVID-19 nie u każdego przebiega tak samo: niektórzy przechodzą infekcję bezobjawowo, a inni całymi miesiącami, a nawet latami mają objawy rezydualne, takie jak zmęczenie czy osłabienie mięśni. Najnowsze badania wskazują, że oprócz czynników socjodemograficznych, takich jak wiek, istotny wpływ na przebieg zakażenia wirusem COVID-19 mają różnice osobnicze w składzie mikrobioty. W naszych organizmach żyją kolonie różnych drobnoustrojów, zasiedlających układ pokarmowy oraz drogi oddechowe, w których dochodzi do zakażenia wirusem SARS-CoV-2. Wiele drobnoustrojów (sidenote: Mikroorganizmy Organizmy żywe zbyt małe, aby zobaczyć je gołym okiem. Są to bakterie, wirusy, grzyby, archeony, pierwotniaki itp. Potocznie nazywa się je mikrobami. What is microbiology? Microbiology Society. )  w mikrobiocie pełni funkcję ochronnej bariery przeciwko inwazji patogenów (sidenote: Patogen To mikroorganizm, który powoduje lub może spowodować chorobę Pirofski LA, Casadevall A. Q and A: What is a pathogen? A question that begs the point. BMC Biol. 2012 Jan 31;10:6. ) .

Czy wirus oddziałuje na mikrobiotę jelit, jamy ustnej, nosa i płuc w taki sam sposób?

I. S. & S. L.: COVID-19 jest związany z zaburzeniami składu mikrobioty (czasami używa się określenia dysbioza) jelit, jamy ustnej, nosa i płuc; wiele badań wskazuje na mniejsze zróżnicowanie mikrobioty zakażonych pacjentów w tych głównych miejscach zakażenia i namnażania się wirusa. Nie wszystkie badania wykrywają jednak takie same zmiany różnorodności mikrobioty. 

Poniżej podsumowujemy najważniejsze ogólne wyniki:

• Kanał nosowy, jama ustna, a zwłaszcza gardło (mikrobiota górnych dróg oddechowych) to najważniejsze miejsca zakażenia i namnażania się wirusa SARS-CoV-2. Pacjenci z potwierdzonym zakażeniem COVID-19 mają z reguły mniej zróżnicowaną mikrobiotę w wymazie z nosa i gardła. Wydaje się, że różnorodność mikrobioty maleje wraz nasilaniem się choroby ¹. Zwiększony udział niektórych bakterii, na przykład takich patogenów bakteryjnych, jak Pseudomonas aeruginosa stwierdzono w mikrobiocie nosa pacjentów hospitalizowanych z powodu COVID-19 ². Świadczy to o tym, że zapalenie wywołane przez SARS-CoV-2 może pobudzać wzrost patogenów oportunistycznych w jamie nosowej, powodując nadkażenie. Wydaje się również, że istnieje związek między zróżnicowaniem mirobioty jamy ustnej a nasileniem objawów COVID-19. Wreszcie, oportunistyczne patogeny grzybicze Candida i Aspergillus oraz bakterie związane z niewłaściwą higieną jamy ustnej i paradontozą występują w dużej ilości u pacjentów zakażonych wirusem COVID-19 ³.

• Ciężki przebieg COVID-19 może spowodować zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) związany z rozległym zapaleniem w płucach (mikrobiota płuc), często wymagający długotrwałej wentylacji mechanicznej w warunkach szpitalnych. Wydaje się, że istnieje wyraźny związek między ciężkim zakażeniem COVID-19, wymagającym wentylacji mechanicznej a słabym zróżnicowaniem składu mikrobioty w porównaniu z próbkami ze zdrowych płuc ⁴. Co więcej, w próbkach pochodzących z płuc pacjentów poddawanych wentylacji mechanicznej często dominuje jeden rodzaj bakterii, zawierający potencjalne patogeny, na przykład Staphylococcus lub Enterococcus.

• W przewodzie l pokarmowym (mikrobiota jelitowa), COVID-19 jest związany z takimi objawami, jak biegunka i utrata apetytu. Nic więc dziwnego, że występuje przy tym dysbiota jelitowa. Warto zauważyć, że obserwuje się również zwiększony udział drobnoustrojów Candida i Aspergillus (oportunistyczne patogeny grzybicze) w mikrobiocie fekalnej pacjentów z COVID-19 ⁵ , a udział potencjalnie korzystnych bakterii, takich jak Faecalibacterium prausnitzii się zmniejsza ⁶.Niezwykle interesującym odkryciem było to, że skład mikrobioty jelitowej przy przyjęciu do szpitala może być prognozą długotrwałych powikłań COVID-19. Porównując wyniki przy przyjęciu do szpitala z uzyskanymi po 6 miesiącach trwania skutków COVID-19 stwierdzono, że w sumie 13 szczepów bakteryjnych, w tym Bifidobacterium longum wykazywało korelację ujemną z długotrwałymi skutkami COVID-19: oznacza to, że im więcej tych bakterii jest obecnych w jelitach, tym mniejsze ryzyko wystąpienia długotrwałych powikłań COVID-19, co wskazywałoby na przypuszczalną rolę ochraniającą tych gatunków w procesie zdrowienia po zakażeniu ⁶. Inne gatunki, takie jak Atopobium parvulum wykazywały dodatnią korelację z objawami: im więcej tych bakterii stwierdzono w jelitach, tym cięższy przebieg zakażenia. Różnice te stwarzają możliwości lepszego monitorowania i przewidywania długotrwałych objawów COVID-19.

Jaki jest związek między wirusem, odpornością a mikrobiotą?

I. S. & S. L.: Nie wiadomo jeszcze dokładnie, czy obserwowane zmiany mikrobioty są przyczyną, czy skutkiem choroby. Aby lepiej to zrozumieć, należy również wziąć pod uwagę układ immunologiczny. W zakażeniu wirusem SARS-CoV-2 konieczne jest wywołanie skutecznych reakcji odpornościowych, aby zwalczyć wirus i zapobiec ponownym zakażeniom.

Jeszcze przed zakażeniem wirusem COVID-19, mikrobiota rezydentna może pełnić funkcję ochronną poprzez trening układu odpornościowego, wzmacnianie bariery ochronnej ⁷ lub nawet przez bezpośrednie hamowanie przyczepności lub zakaźności wirusa​​​​​​​ ⁸. Przeciwnie, zaburzona mikrobiota jelitowa może zwiększać podatność na choroby wirusowe przez niszczenie bariery ochronnej śluzówki jelit, upośledzenie reakcji antywirusowych oraz nasilenie kolonizacji patogenów i zwiększenie ich przyczepności​​​​​​​ ⁹.

Czy zdrowa dieta lub probiotyki chronią przed wirusem, modulując mikrobiotę jelitową?

I. S. & S. L.: Jak można się domyślić, rozwikłanie zawiłych zależności między mikrobiotą a wirusem COVID-19 jest trudnym zadaniem, ponieważ skład naszej mikrobioty i funkcjonowanie układu odpornościowego zależą od wielu czynników (zdrowie, genetyka, styl życia). Ponieważ jednak dieta jest ważnym wyznacznikiem składu ludzkiej mikrobioty, zmiany dietetyczne wydają się obiecujące w walce z wirusem COVID-19. Na przykład badanie z wykorzystaniem smartfonów, które objęło ponad 30 000 przypadków COVID-19 w Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych wskazuje, że spożywanie produktów roślinnych jest związane z mniejszym ryzykiem i lżejszym przebiegiem zakażenia COVID-19 ¹⁰. Sformułowano ciekawą teorię, że jedzenie dużych ilości fermentowanych warzyw, które mogą zawierać korzystne drobnoustroje, może być pomocne w łagodzeniu przebiegu zakażenia COVID-19​​​​​​​ ¹¹. Jest to prawdopodobna teza, biorąc pod uwagę, że modulacja mikrobioty jelitowej przez bakterie probiotyczne (sidenote: Probiotics Żywe drobnoustroje, które – podawane w odpowiednich ilościach – zapewniają korzyści zdrowotne organizmowi gospodarza. FAO/OMS, Joint Food and Agriculture Organization of the United Nations/ World Health Organization. Working Group. Report on drafting  guidelines for the evaluation of probiotics in food, 2002. Hill C, Guarner F, Reid G, et al. Expert consensus document. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics consensus statement on the scope and appropriate use of the term probiotic. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;11(8):506-514. ) występujące często w żywności fermentowanej , działa zapobiegawczo i leczniczo w ostrych zakażeniach układu oddechowego, co zostało potwierdzone w badaniach klinicznych​​​​​​​ ¹².

W badaniu przeprowadzonym na niewielką skalę, w którym pacjentom zarażonym wirusem SARS-CoV-2 podawano doustnie probiotyczną mieszaninę bakterii, odnotowano zmniejszenie ryzyka niewydolności oddechowej, a biegunka ¹³ ustępowała szybciej. 

Podsumowując, Światowa Organizacja Zdrowia zaleca pacjentom zarażonym wirusem COVID-19, aby stosowali zdrową dietę z codziennym spożywaniem świeżej i nieprzetworzonej żywności oraz ograniczyli ilości soli i cukru w celu wspomagania zrównoważonej mikrobioty jelitowej i poprawy ogólnego stanu zdrowia organizmu. Jest to ogólna reguła prawdziwa dla każdego z nas w każdym czasie: gdyby tylko zdrowe jedzenie było takie łatwe!

Zobacz wywiad prof. Sarah Lebber:

^BMI-23.18

Pomimo przeprowadzenia w ciągu ostatnich dziesięciu lat badań nad endometriozą istnieje wciąż niewiele środków skutecznie łagodzących objawy choroby u pacjentek, u których stwierdzono nawroty mimo zastosowania terapii hormonalnej lub chirurgicznego usunięcia zmian. Czynniki mające wpływ na rozwój choroby pozostają wciąż słabo znane. Menstruacja wsteczna polegająca na cofaniu się krwi do jamy otrzewnej dotyczy 90% kobiet, a jedynie u 10% z nich układ odpornościowy nie radzi sobie z usuwaniem komórek endometrium. Tkanka endometrialna ulega proliferacji pod wpływem cytokin zapalnych i czynników wzrostu, prowadząc do powstania zmian ektopowych. Ponadto coraz więcej badań prowadzonych na pacjentkach dowodzi, że dysbioza jelitowa oraz metabolity jelitowe mogą mieć związek ze zmianami patologicznymi jajników, a tym samym rozwojem endometriozy u niektórych kobiet.

Mikrobiota jelitowa jako kluczowy czynnik sprawczy w endometriozie

Podczas badań przeprowadzonych na myszach, u których mikrobiota jelitowa była znacznie osłabiona na skutek leczenia antybiotykami (sidenote: Myszy wykazują mniejszą ilość bakterii w swojej mikrobiocie jelitowej w porównaniu do myszy kontrolnych. ) , został wszczepiony nowy model endometriozy. Odkryto, że osłabiona mikrobiota jelitowa nie miała negatywnego wpływu na ogólną morfologię macicy. Zaobserwowano również, że zmiany endometrialne były mniejsze u myszy, które miały zaburzoną mikrobiotę jelitową w porównaniu do myszy z wszczepionym modelem endometriozy, u których mikrobiota jelitowa była prawidłowa. Przeszczep mikrobioty kałowej (ang. FMT) myszy kontrolnej do przewodu pokarmowego myszy z zaburzeniami flory jelitowej spowodował ponowny wzrost zmian endometriozy, podczas gdy przeszczep dokonany na zdrowych myszach z poprawnie funkcjonującą mikrobiotą jelitową nie wykazał żadnego wzrostu tkanki endometrium. Badanie potwierdziło więc, że mikrobiota jelitowa jest niezbędnym czynnikiem wzrostu endometriozy.

Metabolit bakteryjny zwiększa przeżywalność komórek endometrialnych

Kolejnym odkryciem było to, że mikrobiota macicy nie ma wpływu na wzrost zmian endometrialnych. Przeprowadzone badania sugerują również, że mikrobiota jelitowa przyczynia się do zmian endometriozy poprzez modulację komórek układu odpornościowego, w efekcie czego zespół metaboliczny uznaje się za marker specyficzny dla endometriozy. Jeden z metabolitów, kwas chinowy, wspomaga przetrwanie komórek nabłonkowych endometrium w hodowli in vitro oraz wzrost zmian w warunkach in vivo.