Okazuje się, że odpowiedź na pytanie, dlaczego taka sama potrawa różnym osobom smakuje inaczej, może znajdować się w naszych ustach – nie tylko w kubkach smakowych, ale także w mikroskopijnym świecie mikrobioty jamy ustnej. Zgodnie z ostatnim badaniem ¹ przeprowadzonym przez naukowców z francuskiego Centrum Nauk Smaku i Żywienia w Dijon (Centre des Sciences du Goût et de l’Alimentation) ², różnorodność bakterii bytujących w ślinie oraz na języku (mikrobiota jamy ustnej) może odgrywać znaczącą rolę w sposobie, w jaki odczuwamy podstawowe smaki.

Wpływ drobnoustrojów na każdy kęs

Korzystając z najnowocześniejszej analizy metagenomicznej, naukowcy rozpoznali ponad 650 gatunków drobnoustrojów zamieszkujących język i ślinę 100 różnych osób poddanych badaniu. Podczas gdy całkowite bogactwo i bioróżnorodność mikrobioty jamy ustnej nie były bezpośrednio powiązane ze zmianami wrażliwości smakowej, wpływ na nią wydawała się mieć względna liczebność niektórych kluczowych gatunków i rodzajów bakterii. W szczególności dwie grupy bakterii – Streptococcus oraz Prevotella – wyróżniają się pod tym względem, mimo że wpływ ten znacznie różnił się w zależności od gatunku.

Wrażliwość języka na kwaśny smak

Większe proporcje obecnych na języku Streptococcus gordonii oraz S. parasanguinis – dwóch powszechnie występujących bakterii płytki nazębnej – związane były ze znacznie zmniejszoną wrażliwością na wszystkie pięć podstawowych smaków:

• słodki
• słony
• gorzki
• kwaśny
• umami

Adherenty te prawdopodobnie zmieniają strukturalny krajobraz biofilmu języka w sposób, który fizycznie utrudnia dyfuzję i dostęp cząsteczek smaku do podstawowych receptorów. Natomiast niesklasyfikowany do tej pory gatunek Prevotella wywoływał odwrotny efekt. Ma on związek ze zwiększoną intensywnością odczuwania czterech spośród pięciu smaków.

Co ciekawe, porównując skład mikrobioty samego języka oraz całej śliny, ten drugi ekosystem okazał się bardziej przydatny w przewidywaniu wrażliwości na różne smaki, co sugeruje, że bakterie jamy ustnej prawdopodobnie modulują percepcję smaku za pośrednictwem dynamiki społeczności drobnoustrojów i interakcji metabolicznych, a nie jedynie poprzez miejscowy wpływ na ekspozycję kubków smakowych.

Mimo że wciąż potrzeba dalszych badań, by wyjaśnić związane z tym procesem mechanizmy, te interesujące odkrycia pozwalają poznać niedocenianą rolę naszej endogennej mikrobioty jamy ustnej w aktywnym kształtowaniu doznań smakowych – właściwie „smakując” za nas dzięki zróżnicowanemu przetwarzaniu sygnałów pokarmowych w drodze do receptorów smakowych.

Całe opakowania ciastek, batony czekoladowe…: podczas napadu objadania się wszystko, co jest w zasięgu ręki, zwłaszcza tłuste i słodkie potrawy, połyka się w pośpiechu, często potajemnie, aż do bólu brzucha. Ten niekontrolowany szał kończy się wstydem i poczuciem winy oraz przyczynia się do nadmiernego spożycia kalorii, co prowadzi do nadwagi, a nawet otyłości u pacjentów cierpiących na to zaburzenie, zwane zespołem niekontrolowanego napadowego objadania się (sidenote: Zespół niekontrolowanego napadowego objadania się Zespół niekontrolowanego napadowego objadania się to zaburzenie odżywiania, którego diagnoza opiera się na:

• kryteriach klinicznych: objadanie się, średnio co najmniej raz w tygodniu przez 3 miesiące; poczucie braku kontroli nad jedzeniem.
 
• oraz obecności co najmniej 3 z następujących 5 kryteriów: jedzenie znacznie szybciej niż normalnie; jedzenie do momentu odczuwania dyskomfortu; spożywanie dużych ilości jedzenia bez fizycznego odczuwania głodu; jedzenie w samotności z powodu wstydu; uczucie obrzydzenia, przygnębienia lub poczucie winy z powodu spożycia zbyt dużej ilości jedzenia.
  Zachowanie związane z napadowym objadaniem się jest źródłem znacznego cierpienia.

  Źródło: Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fifth Edition Text Revision, DSM-5-TRTM, Feeding and eating disorders. ) . Uważa się, że chorobie tej sprzyja stres i częste diety. Myszy poddane takim warunkom kończą bowiem, zajadając się smacznymi ciasteczkami Oreo®. Badanie ¹ tych zwierząt pozwoliło jednak rozszyfrować mechanizmy leżące u podstaw i przewidzieć możliwe rozwiązania.

Rozszyfrowane mechanizmy

Długa seria doświadczeń przeprowadzonych na tych gryzoniach, a także analiza flory pacjentów cierpiących na zespół niekontrolowanego napadowego objadania się, wykazały, że połączenie stresu i diety zmienia mikrobiotę jelitową, powodując zanikanie, zarówno u gryzoni, jak u ludzi, bakterii zwanej Faecalibacterium prausnitzii. Konsekwencją ograniczonej obecności tej bakterii jest niska produkcja małej cząsteczki zwanej KYNA (skrót od kwasu kynureninowego). Małej, ale istotnej: kiedy jej produkcja jest na pół gwizdka, nic nie idzie dobrze!

Zbyt mała ilość KYNA uruchamia alarm w nerwie błędnym, który wysyła sygnały ostrzegawcze do 2 obszarów mózgu odpowiedzialnych za zachowania związane z jedzeniem… i oto nasza mysz rzucająca się na Oreo®! W ten sposób zanik F. prausnitzii i zmiany stężenia KYNA w jelitach mogą wywołać hiperfagię u gryzoni poprzez stymulację osi jelito-mózg.

Nowe możliwości leczenia?

Mamy też jednak dobre wieści. Suplementacja myszy z hiperfagią bakteriami F. prausnitzii wystarczyła, by ograniczyć u nich napady objadania się. To samo dotyczy przyjmowania KYNA: im więcej KYNA otrzymują, tym rzadziej występują napady objadania się. Inną opcją, na pierwszy rzut oka nieco mniej apetyczną, jest przeszczep mikrobioty kałowej (FMT) (sidenote: Transplantacja fekalna Ta metoda terapeutyczna polega na wprowadzeniu stolca osoby zdrowej do przewodu pokarmowego pacjenta w celu odtworzenia jego mikrobioty jelitowej. Na razie jest ona dopuszczona tylko w leczeniu nawracających infekcji bakterią Clostridioides difficile. Quigley EMM, Gajula P. Recent advances in modulating the microbiome. F1000Res. 2020;9:F1000 Faculty Rev-46. )  fod zdrowych myszy, To wystarczy, by hiperfagia zniknęła.

Tak więc probiotyki,  KYNA i/lub FMT mogą pewnego dnia odegrać rolę w leczeniu pacjentów cierpiących na zespół niekontrolowanego napadowego objadania się, który dotyka 3,5% kobiet i 2% mężczyzn. Zanim jednak będzie to możliwe, potrzebne są dalsze badania, w szczególności w celu potwierdzenia, że wyniki uzyskane u myszy można powtórzyć u ludzi.

Objadanie się tłustymi i słodkimi potrawami obserwuje się zwykle u pacjentów cierpiących na zaburzenia odżywiania. W przypadku osób cierpiących na zespół niekontrolowanego napadowego objadania się (sidenote: Zespół niekontrolowanego napadowego objadania się Zespół niekontrolowanego napadowego objadania się to zaburzenie odżywiania, którego diagnoza opiera się na:

• kryteriach klinicznych: objadanie się, średnio co najmniej raz w tygodniu przez 3 miesiące; poczucie braku kontroli nad jedzeniem.
 
• oraz obecności co najmniej 3 z następujących 5 kryteriów: jedzenie znacznie szybciej niż normalnie; jedzenie do momentu odczuwania dyskomfortu; spożywanie dużych ilości jedzenia bez fizycznego odczuwania głodu; jedzenie w samotności z powodu wstydu; uczucie obrzydzenia, przygnębienia lub poczucie winy z powodu spożycia zbyt dużej ilości jedzenia.
  Zachowanie związane z napadowym objadaniem się jest źródłem znacznego cierpienia.

  Źródło: Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fifth Edition Text Revision, DSM-5-TRTM, Feeding and eating disorders. ) , napady te idą w parze z dyskomfortem i nadwagą, a nawet otyłością. Wydaje się, że mikrobiota jelitowa może być zaangażowana w ten proces. Ale o jakie mechanizmy chodzi? Jaki jest wpływ tego zaburzenia odżywiania na mikrobiotę jelitową i wpływ mikrobioty na zachowanie? By się tego dowiedzieć, naukowcy krok po kroku rozszyfrowali oś jelito-mózg. ¹

Objadanie się a dysbioza jelitowa

Podobnie jak ludzie, poddane stresowi i diecie myszy chętniej jedzą smakowite ciastka, zwiększają spożycie kalorii i doświadczają napadów objadania się. Zachowanie to wydaje się być związane z mikrobiotą jelitową gryzoni, której różnorodność i bogactwo uległy zmianie, wraz z zanikiem Lactobacillus i Ruminococcaceae oraz rozwojem Bacteroides, Roseburia i Alistipes.

Doświadczenia z przeszczepem mikrobioty kałowej (FMT) sugerują, że flora myszy z hiperfagią może być pozbawiona bakterii ochronnych: FMT zdrowych myszy eliminuje objadanie się u myszy z hiperfagią, co sugeruje powrót bakterii ochronnych; i odwrotnie, FMT myszy z hiperfagią nie wywołuje objadania się zdrowych myszy, co sugeruje brak bakterii wywołujących to zaburzenie. 

Rozszyfrowanie mechanizmów

Uzupełniające się doświadczenia pokazują, że objadanie się u myszy wynika z odhamowania nerwu błędnego, co prowadzi do hiperaktywacji osi jelito-mózg, przechodząc przez jądro przykomorowe podwzgórza (związane z nagrodą, motywacją i homeostazą energetyczną) oraz jądro pasma samotnego. Czynnikiem wyzwalającym może być niska produkcja metabolitu drobnoustrojów jelitowych, kwasu kynureninowego (KYNA), u myszy z hiperfagią. Suplementacja myszy preparatem KYNA wystarczyła, aby powróciły one do zrównoważonego sposobu odżywiania. 

Czy wystarczyłby probiotyk?

Aby potwierdzić wyniki modelu mysiego, naukowcy przeanalizowali próbki kału od 11 pacjentów z zespołem niekontrolowanego napadowego objadania się i 9 zdrowych osób z grupy kontrolnej. Mikrobiota pacjentów wykazała zanik Faecalibacterium prausnitzii (rodzina Ruminococcaceae) i spadek poziomu KYNA. Istnieją zatem wszelkie powody, by sądzić, że zmniejszenie liczby F. prausnitzii może towarzyszyć zmniejszeniu luminalnego KYNA i wynikającym z tego zaburzeniom odżywiania za pośrednictwem osi jelito-mózg. Hipoteza ta wydaje się mieć potwierdzenie u zwierząt: zaszczepienie myszy z hiperfagią bakterią F. prausnitzii podnosi poziom KYNA, zmniejsza ich pociąg do ciastek i hiperfagię. 

Biocodex Microbiota Institute skomponowany jest przez wykwalifikowany zespół pełnych pasji, entuzjazmu i motywacji ekspertów ds. komunikacji, marketingu cyfrowego oraz dziennikarzy, a także stażystów zaangażowanych w upowszechnianie wiedzy na temat mikrobioty oraz promowanie jej znaczenia dla wszystkich. W realizacji tej misji wspierają nas pochodzący z 27 różnych krajów wybitni specjaliści w dziedzinie mikrobioty

Ponad 200 specjalistów

Z Biocodex Microbiota Institute od chwili jego powstania w 2017 r. współpracowało już ponad 230 naukowców oraz pracowników służby zdrowia. Wspólnie łączymy siły i umiejętności, aby rozwijać badania nad mikrobiotą (mikrobiotą jelitową, ale także mikrobiotą pochwy, skóry, płuc itp.) oraz podnosić świadomość społeczeństwa na temat jej niezwykle ważnej roli.

Zaangażowany zespół

Komitet redakcyjny

Rzetelność naukowa to motor napędowy Biocodex Microbiota Institute. Raz na miesiąc komitet redakcyjny BMI wybiera do cotygodniowej publikacji szereg artykułów naukowych.

Przy dokonywaniu selekcji kieruje się ich jakością naukową, przejrzystością oraz znaczeniem dla dziedziny mikrobioty, którą zajmuje się instytut BMI. Komitet redakcyjny podejmuje ostateczną decyzję o publikacji i każdego tygodnia wybiera artykuły w gazetach i magazynach o wysokim współczynniku oddziaływania. Oferujemy pracownikom służby zdrowia i ogółowi społeczeństwa dokładne i w 100% sprawdzone treści

Treści pisane przez ludzi dla ludzi

Całość treści dostępnych na stronie internetowej BMI (artykuły, infografiki, ustawiczne kształcenie w zakresie medycyny, magazyn Microbiota Mag, filmy z udziałem ekspertów, obrazy itp.) tworzona jest przez ludzi.

Magazyn dla pracowników służby zdrowia

Magazyn dla pracowników służby zdrowia to specjalistyczny magazyn dla specjalistów w dziedzinie mikrobioty.

Dostępny w 5 językach (francuskim, angielskim, hiszpańskim, portugalskim oraz rosyjskim), jest wydawany jest trzy razy w roku. Daje on głos pochodzącym z całego świata ekspertom, którzy komentują postępy w badaniach nad mikrobiotą oraz ich wpływ na zdrowie człowieka. Od 2023 r. magazyn Magazyn dla pracowników służby zdrowia oferuje naukowcom możliwość publikacji autorskiego streszczenia ich artykułów z innowacyjnym, opartym na dowodach naukowych wykazaniem wyraźnego związku między mikrobiotą jelitową a stanem zdrowia i chorobami.

Najważniejszą misją instytutu BMI jest edukacja – promowanie znaczenia mikrobioty dla wszystkich.

Instytut oferuje treści przeznaczone dla ogółu społeczeństwa:

Pozostańmy w kontakcie:

Instytut BMI przekazuje treści przeznaczone dla pracowników służby zdrowia:

Instytut BMI to narzędzie pracy dla osób związanych zawodowo ze służbą zdrowia:

Bądź na bieżąco:

Instytut BMI jest źródłem danych:

Międzynarodowe Obserwatorium Mikrobioty. Instytut Biocodex Microbiota Institute zlecił Ipsos przeprowadzenie międzynarodowego sondażu wśród 6500 osób w 7 krajach (Francja, Hiszpania, Portugalia, Stany Zjednoczone, Brazylia, Meksyk i Chiny), aby lepiej zrozumieć poziom wiedzy na temat mikrobioty oraz zachowanie ludzi w stosunku do niej. Poznaj wyniki sondażu.

Zespół jelita drażliwego, endometrioza, nadwaga, choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, zaburzenia lękowe, choroby nowotworowe, ale także m.in. antybiotykooporność – wiele mających związek z mikrobiotą schorzeń i problemów zdrowotnych dotyka populacji wielu krajów i wymaga współpracy między badaczami, stowarzyszeniami pacjentów i towarzystwami medycznymi z całego świata. Z tego powodu instytut BMI wspierany jest przez takie światowe towarzystwa medyczne i stowarzyszenia pacjentów jak:

Oto kilka przykładów naszego zaangażowania:

BMI 24.03

^{Niniejsza strona internetowa to usługa kontaktowa, która nie zastępuje porady lekarskiej. Firma BIOCODEX nie może odpowiadać na pytania związane z ogólnymi kwestiami zdrowotnymi ani na pytania związane z indywidualnym stanem zdrowia. Jeśli masz pytania dotyczące konkretnego problemu zdrowotnego, skonsultuj się z pracownikiem ochrony zdrowia}

^{Jeśli chcesz zgłosić działania niepożądane lub skargę dotyczącą jakości produktów BIOCODEX albo chcesz uzyskać odpowiedzi na pytania dotyczące produktów, kliknij ten link.}

Biocodex Microbiota Institute: kim jesteśmy?

Ponad 200 specjalistów

Z instytutem Biocodex Microbiota Institute od chwili jego powstania w 2017 r. współpracowało już ponad 230 naukowców oraz pracowników służby zdrowia. Wspólnie łączymy siły i umiejętności, aby rozwijać badania nad mikrobiotą (mikrobiotą jelitową, ale także mikrobiotą pochwy, skóry, płuc itp.) oraz uświadamiać społeczeństwo na temat niezwykle ważnej roli, jaką ona pełni.

Instytut BMI tworzy zespół pracujących w siedzibie Biocodex 8 specjalistów w dziedzinie nauki, komunikacji, technologii cyfrowych, sieci społecznościowych itp. o uzupełniających się profilach. Każdy z nich jest ekspertem w swojej dyscyplinie. Poznaj nasz zespół!

Biografie członków zespołu Biocodex Microbiota Institute

Były dziennikarz z ponad 15-letnim doświadczeniem w dziedzinie komunikacji na temat zdrowia – Olivier sprawuje pieczę nad linią redakcyjną oraz public relations w Biocodex Microbiota Institute.

Miłośnik rugby i francuskiej literatury (tak, to jest możliwe!), urodzony gawędziarz, który w prosty sposób potrafi opisać złożone koncepcje naukowe.

Jego misja? Sprawienie, by badania nad mikrobiotą dostępne były dla ogółu społeczeństwa, a instytut BMI stał się „medialnym zwierciadłem” stanu wiedzy naukowej na jej temat.

Zawsze ma mnóstwo pomysłów, rozwiązań i optymizmu. Jej motto brzmi: „każda porażka jest w rzeczywistości szansą, by nauczyć się czegoś nowego”.

Pracowała w rozmaitych branżach, od finansów po nieruchomości. Odnalazła swoją drogę w sektorze opieki zdrowotnej. Jest koordynatorką instytutu BMI i dokłada wszelkich starań, aby każdy projekt realizowany był we właściwym czasie, pracując jednocześnie nad strategią mediów społecznościowych, by tworzyć silną społeczność wokół mikrobioty.

Według Naouel mikrobiota jest istotnym czynnikiem wpływającym na poprawę zdrowia.

To strażniczka ekosystemu cyfrowego instytutu BMI. Dzięki 7-letniemu doświadczeniu w dziedzinie marketingu cyfrowego czuwa, by strona internetowa BMI była odpowiednio referencjonowana, stale się rozwijała i rozpieszczała nasze społeczności internautów. Nadzoruje tworzenie i monitorowanie wskaźników KPI, dzięki czemu cały zespół może kierować instytut w najlepszym możliwym kierunku. Jej motto brzmi: „gdy patrzysz w stronę słońca, Twój cień jest za Tobą”. Jest dobrze zorganizowana, pełna optymizmu, zawsze ma trafny/zwariowany pomysł w rękawie.

Według niej mikrobiota to PRZYSZŁOŚĆ opieki zdrowotnej.

Mająca głęboko zakorzenioną pasję do nauki i ponad 17-letnie doświadczenie, Emilie posiada tytuł doktora mikrobiologii. Zaczynając od badań akademickich, Emilie przeszła drogę ku badaniom przemysłowym w sektorze farmaceutycznym. Poza pracą naukową Emilie intensywnie uprawia jogę i pasjonuje się literaturą science fiction oraz fantasy.

Jako badaczka naukowa zespołu, zapewnia rzetelność naukową treści publikowanych przez Biocodex Microbiota Institute. Znana jest ze swojej wrodzonej ciekawości i zdolności do objaśniania złożonych koncepcji naukowych, a jej motto – „odkrywanie tajemnic drobnoustrojów na rzecz dobrobytu ludzkości” – odzwierciedla jej zaangażowanie w poprawę zdrowia dzięki sile mikrobioty.

Opiekunka naukowa Biocodex Microbiota Institute. Jej motto: „sprawienie, że nauka będzie dostępna dla wszystkich”. Dzięki 10-letniemu doświadczeniu w badaniach akademickich w zakresie ochrony zdrowia i waloryzacji naukowej w przemyśle Emilie opracowała podejście skupione na konsumencie. Z pasją i ciekawością przekształca badania związane z mikrobiotą w angażujące i pouczające treści przeznaczone dla ogółu społeczeństwa.

Według niej mikrobiota to globalne rozwiązanie zdrowotne i przełom w zakresie zindywidualizowanych metod leczenia.

Najnowsze wiadomości we wszystkich językach, dzięki którym każdego tygodnia możesz być na bieżąco – po części jest to możliwe właśnie dzięki Clémence! Jej spokój budzi zaufanie i zapobiega stresowi w chwilach największego zabiegania.

Jej motto brzmi: „gdy wybierzesz pracę, którą kochasz, tak naprawdę nie przepracujesz ani jednego dnia w życiu!”. Dokonując takiego właśnie życiowego wyboru, Emilie łączy dwa zawody – pracę w instytucie BMI oraz praktykę medyczną jako naturopata.

Według niej mikrobiota jest odpowiedzią na wszystkie pytania, na które czeka nauka. Potrzeba jednak dużo cierpliwości, by odkryła przed nami wszystkie swoje tajemnice. A tymczasem musimy o nią dbać!

Po początkowej karierze w naukach ścisłych, Amina, obecnie studentka handlu, zarządzania i marketingu, powróciła do swojego pierwszego zawodu: marketingu cyfrowego.

W Instytucie znalazła idealną równowagę między swoimi zainteresowaniami naukowymi a umiejętnościami komunikacji cyfrowej. W szczególności jest odpowiedzialna za wdrażanie treści na stronie internetowej Instytutu, zarządzanie aktualizacjami strony oraz zarządzanie comiesięcznym biuletynem skierowanym do pracowników służby zdrowia i ogółu społeczeństwa. A kiedy ma trochę wolnego czasu, pomaga tworzyć filmy dla Instytutu.

Dołączenie do Instytutu Mikrobioty Biocodex daje jej możliwość przyczynienia się do promocji tego istotnego organu zdrowia.

BMI 24.04

Zespołowi fińskich badaczy po raz pierwszy udało się stwierdzić w płynie owodniowym zdrowych kobiet w ciąży obecność pochodzących z mikrobioty jelitowej pęcherzyków zewnątrzkomórkowych. ¹ 

Pęcherzyki te składają się z różnych cząsteczek bakteryjnych (m.in. białek, lipidów czy kwasów nukleinowych), które mogą odgrywać fundamentalną rolę w procesie dojrzewania jelita płodu oraz w układzie odpornościowym noworodka.

Odkrycie to może stanowić brakujący element, który pozwoliłby wyjaśnić obecność bakteryjnego DNA w łożysku, płynie owodniowym i smółce, o czym donosi kilka ostatnich badań.

Niezwykłe podobieństwa

Aby to wyjaśnić, naukowcy z Uniwersytetu w Oulu poszukiwali obecności pęcherzyków zewnątrzkomórkowych w płynie owodniowym i kale 25 ciężarnych Finek, których poród odbył się poprzez przez cesarskie cięcie.  

Wyniki badań potwierdzają istnienie dużej liczby pęcherzyków zewnątrzkomórkowych o stosunkowo zróżnicowanych rozmiarach we wszystkich próbkach kału i wód płodowych. 

Analiza zawartości próbek (białka i 16S rRNA) wskazuje, że pęcherzyki kałowe i owodniowe zawierają podgrupę białek o tych samych cechach funkcjonalnych oraz pochodzących od tych samych rodzajów bakterii (Bacteroidetes, Firmicutes, Proteobacteria oraz Actinobacteria). Podobieństwa w składzie oraz pochodzeniu bakteryjnym sugerują, że pęcherzyki zewnątrzkomórkowe tworzą się w mikrobiocie, a zatem że za ich pomocą komunikuje się ona z płodem. 

Następnie, wstrzykując pochodzące z kału matki pęcherzyki zewnątrzkomórkowe do krwi ciężarnych myszy, naukowcy wykazali ich obecność w płynie owodniowym, udowadniając tym samym, że pęcherzyki te są zdolne do gromadzenia się w płodzie, a co za tym idzie – przekraczania bariery łożyskowej.

Przygotowanie jelita płodu do przyjęcia przyszłej mikrobioty

Hipoteza autorów badania brzmi następująco: obecne w wodach płodowych pęcherzyki zewnątrzkomórkowe miałyby być połykane przez płód. Następnie prowadziłyby układ odpornościowy płodu w kierunku tolerancji immunologicznej niezbędnej do wczesnej kolonizacji jelita po narodzinach. Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe stanowiłyby więc naturalne środowisko płodu, nawet w przypadku ciąży fizjologicznej. 

Obturacyjny bezdech senny, który może pojawić się zarówno we wczesnym dzieciństwie, jak i u osób starszych, ma złożoną etiologię (powiększone migdałki u dzieci, zmniejszona objętość płuc, otyłość itp.).

Na mikrobiotę jelitową wskazano również w kilku badaniach sugerujących istnienie dysbiozy, ale jej rola przyczynowa nie została jeszcze potwierdzona. To właśnie postanowił zrobić chiński zespół za pomocą randomizacji mendlowskiej, która pozwala zignorować liczne czynniki zakłócające i uprzedzenia, jak również wykazać, że mikrobiota i jej metabolity są przyczyną, a nie konsekwencją bezdechu.

Ochronne działanie rodziny Ruminococcaceae

W praktyce naukowcy przeprowadzili badanie z wykorzystaniem wcześniej istniejących baz danych: w przypadku bezdechu dane genetyczne z fińskiego projektu FinnGen ² obejmującego 33 423 pacjentów cierpiących na bezdech i 307 648 osób z grupy kontrolnej; w przypadku mikrobioty dane konsorcjum MiBioGen ³, które zebrało oraz przeanalizowało genotypy i dane 16S mikrobioty kałowej 18 340 osób.

Randomizacja mendlowska obejmowała 196 taksonów drobnoustrojów jelitowych, 83 rodzaje metabolitów drobnoustrojów i ryzyko bezdechu. Wykazuje ona, że niektóre bakterie zwiększają ryzyko (rodzaj Ruminococcaceae UCG009 i rodzaj Subdoligranulum), podczas gdy inne (rodzina Ruminococcaceae, rodzaj Coprococcus2, rodzaj Eggerthella i rodzaj Eubacterium) je zmniejszają.

Ochronne działanie bakterii z rodziny Ruminococcaceae może wynikać z ich zdolności do wytwarzania 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 zmniejszają stan zapalny, wzmacniają barierę jelitową i ograniczają proliferację bakterii chorobotwórczych, a także z ich udziału w metabolizmie kwasów żółciowych wpływających na zasypianie i regulację cykli snu.

Powiązane metabolity drobnoustrojów

Badanie wskazuje również na rolę innych metabolitów drobnoustrojów: leucyna i 3-dehydrokarnityna są związane ze zwiększonym ryzykiem bezdechu, podczas gdy gamma-glutamylowalina i betaina wykazują działanie ochronne. Niektóre z tych cząsteczek powiązano już w poprzednich badaniach: wysoki poziom leucyny zaobserwowano u dzieci cierpiących na bezdech senny, zaś u pacjentów, którym przepisano maskę w celu leczenia bezdechu, poziom leucyny gwałtownie spadł. 

Za terminem „bezdech senny” kryje się stan charakteryzujący się nieprawidłowo częstymi przerwami w oddychaniu podczas snu. Chociaż choroba ta występuje powszechnie u dzieci i dorosłych, nie jest pozbawiona ryzyka – zarówno krótkoterminowego (zmęczenie), jak i długoterminowego (problemy poznawcze, choroby układu krążenia itp.).

Przyczyny są liczne: powiększone migdałki u dzieci, otyłość u dorosłych itp. Wspomina się również o mikrobiocie jelitowej, jednak jej rola przyczynowo-skutkowa nie została jeszcze udowodniona. Badanie opublikowane w 2023 r. idzie jednak o krok dalej w wykazaniu jej wpływu. W jaki sposób? Wykorzystując technikę zwaną randomizacją mendlowską, która eliminuje wiele czynników zakłócających oraz uprzedzeń.

Niektóre bakterie są szkodliwe, inne korzystne

Badanie wskazało podejrzanych (bakterie zwiększające ryzyko bezdechu), ale także superbohaterów, którzy chronią nas przed nocnymi przerwami w oddychaniu: uważa się na przykład, że rodzina bakterii Ruminococcaceae wspomaga sen bez problemów z oddychaniem.

Jak wytłumaczyć taki wpływ na nasze zdrowie? Bez wątpienia chodzi o zdolność tych bakterii do wytwarzania korzystnych cząsteczek zwanych krótkołańcuchowymi kwasami tłuszczowymi (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 są dobre dla naszego zdrowia, ponieważ zmniejszają stan zapalny, wzmacniają barierę jelitową i ograniczają proliferację bakterii chorobotwórczych; ale także dlatego, że bakterie te biorą udział w metabolizmie kwasów żółciowych znanych ze swojego wpływu na sen i regulację jego cykli.

Cząsteczki wytwarzane przez bakterie

W badaniu prześledzono również różne inne cząsteczki wytwarzane przez bakterie w naszym przewodzie pokarmowym, aby zidentyfikować te, które odgrywają rolę w nocnych przerwach w oddychaniu. Okazało się, że niektóre z nich, takie jak leucyna (lub inne o skomplikowanych nazwach, takie jak siarczan epiandrosteronu) w istocie zwiększają ryzyko bezdechu sennego. Jednak cząsteczki te są często znane ze swojego niekorzystnego wpływu: na przykład wysoki poziom leucyny zaobserwowano u dzieci cierpiących na bezdech senny, natomiast u pacjentów, którym przepisano maskę w celu zmniejszenia bezdechu, poziom leucyny drastycznie spadł. 

Tego zaskakującego odkrycia dokonał niedawno zespół fińskich naukowców. 

Mikroorganizmy mikrobioty jelitowej kobiet w ciąży wytwarzają składające się z materiału bakteryjnego malutkie pęcherzyki – nazywane pęcherzykami zewnątrzkomórkowymi (ang. Extracellular Vesicles, EVs); miałyby być one zdolne do przekraczania bariery łożyskowej, by dotrzeć do płynu owodniowego, w którym zanurzony jest płód. ¹ Miałyby one przyczyniać się do poprawnego rozwoju jego przyszłej odporności.

Mikrobiota płodu: koniec sporu naukowego?

Niniejsze odkrycie mogłoby położyć kres obecnym od wielu lat w środowisku naukowym ożywionym dyskusjom: czy płód posiada mikrobiotę?

Liczne badania wskazywały na obecność bakteryjnego DNA w płynie owodniowym, smółce (sidenote: Smółki Smółka to pierwszy stolec noworodka po urodzeniu. )  oraz łożysku. Jego pochodzenie owiane było jednak tajemnicą, a wielu badaczy było sceptycznych wobec hipotezy, jakoby w pobliżu płodu obecne były całe żywe bakterie. 

Dzisiaj wiemy, że to DNA może pochodzić z pęcherzyków zewnątrzkomórkowych matczynej mikrobioty. 

Znane od około dziesięciu lat pęcherzyki zewnątrzkomórkowe składają się z błony zawierającej różne cząsteczki bakteryjne: białka, lipidy, DNA, RNA itp. Są one w stanie przedostać się do krwiobiegu, mogą zostać przeniesione do komórek lub tkanek i wpływać na ich funkcjonowanie. Stanowią zatem wyjątkowy środek komunikacji między mikrobiotą a organizmem gospodarza.

Komunikacja za pośrednictwem pęcherzyków

Do tej pory nikt nie badał roli, jaką pęcherzyki zewnątrzkomórkowe pełnią w trakcie ciąży, nie mówiąc już o udowodnieniu ich obecności w środowisku płodowym.

Anne Kaisanlahti i jej współpracownicy z Uniwersytetu w Oulu w Finlandii przeprowadzili badania na 25 ciężarnych kobietach, od których pobrano próbki kału. 

Wszystkie spośród badanych kobiet urodziły następnie przez cesarskie cięcie, co umożliwiło naukowcom pobranie płynu owodniowego w optymalnie sterylnych warunkach.

Następnie naukowcy poszukiwali we wszystkich próbkach pęcherzyków zewnątrzkomórkowych.

I faktycznie stwierdzono obecność pęcherzyków, zarówno w kale, jak i w płynie owodniowym, które wykazywały szereg podobieństw wskazujących na wspólne pochodzenie. 

Uwaga, autorzy badania wysuwają hipotezę. Większość pęcherzyków rozpoznanych w płynie owodniowym to najprawdopodobniej pozostałości komórek matki lub płodu. 

Coraz liczniejsze dowody wskazują na to, że mikrobiom jelitowy wpływa na skuteczność inhibitorów immunologicznych punktów kontrolnych (ICI), takich jak inhibitory PD-1, w walce z rakiem. Jednak to, czy antybiotyki podawane na krótko przed immunoterapią wpływają na wyniki leczenia, zwłaszcza w przypadku zaawansowanego raka żołądka, pozostawało niejasne – aż do chwili obecnej.

Przełomowe badanie opublikowane w Cell Reports Medicine ¹ przez międzynarodowy zespół badawczy dostarcza przekonujących danych pochodzących od 329 pacjentów, które wskazują, że przyjmowanie antybiotyków w ciągu miesiąca przed rozpoczęciem blokady PD-1 wywołuje negatywne konsekwencje.

Analityka ujawnia różnicę w przeżywalności

Wieloośrodkowa analiza wykazała, że 44–46% pacjentów z zaawansowanym rakiem żołądka przyjmowało antybiotyki w ciągu 28 dni przed immunoterapią. W tej grupie otrzymującej wcześniej antybiotyki (pATB) odnotowano znacznie niższy odsetek odpowiedzi na leczenie (1,5% w porównaniu z 11,8%) oraz krótszy czas przeżycia w porównaniu z grupą pacjentów nieprzyjmujących wcześniej antybiotyków (non-pATB) po podaniu leków ukierunkowanych przeciwko PD-1 (sidenote: Anti-PD-1 immunoterapia na podstawie inhibitory punktów kontrolnych (checkpoints) układu odpornościowego, likwidująca spowodowane przez guz unieruchomienie systemu rozpoznawania związanego z proteiną PD-1 obecną na powierzchni limfocytów T. Przywrócona zostaje skuteczność działania układu odpornościowego przeciw komórkom guza. ) medications (pembrolizumab lub niwolumab).

Uderzające jest to, że nie obserwowano różnicy w przeżywalności w grupie pacjentów otrzymujących antybiotyki przed chemioterapią (N = 101 pacjentów, którzy otrzymali irinotekan jako chemioterapię), co wskazuje na mechanizmy specyficzne dla immunoterapii.

Zaburzenia mikrobiomu i układu odpornościowego

Aby odkryć te mechanizmy, zespół przeprowadził sekwencjonowanie genów mikrobiomu na podstawie genomowego DNA z bakterii wyekstrahowanego z próbek kału pochodzących od 24 pacjentów leczonych PD-1. W ten sposób określono ilościowo gatunki bakterii i zmiany liczebności spowodowane antybiotykami.

Dodatkowo sekwencjonowano komórki odpornościowe krwi na poziomie pojedynczej komórki, co pozwoliło na dokładne porównanie częstotliwości i właściwości podzbiorów komórek.

Naukowcy odkryli dwa główne, wzajemnie ze sobą powiązane skutki ekspozycji pATB, które mogą uniemożliwić skuteczne działanie inhibitora PD-1:

• Zmniejszona ogólna różnorodność bakterii jelitowych, w tym mniej „dobrych bakterii”, takich jak Lactobacillus gasseri.
• Wzrost liczby „wyczerpanych” limfocytów T CD8+, przeładowanych PD-1 i innymi hamującymi immunologicznymi punktami kontrolnymi, zamiast bardziej odpornych, efektorowych limfocytów T.

Dalsze analizy obliczeniowe wykazały, że mikrobiom i metryczne wskaźniki odpornościowe były statystycznie powiązane z wynikami pacjentów: na przykład wyższa liczebność bakterii Lactobacillus gasseri była powiązana z dłuższym przeżyciem wolnym od progresji choroby i przeżyciem całkowitym. I odwrotnie – nieproporcjonalne zwiększenie liczby krążących „wyczerpanych” komórek T CD8+ wiązało się z gorszym rokowaniem.