Czy to możliwe, że mikroorganizmy bytujące w jelitach i pochwie kobiety mogą prognozować jej podatność na stres, zadowolenie z życia seksualnego i szanse na wyzdrowienie zs raka? Z przeprowadzonego niedawnego badania wynika, że mikrobiota nie jest bierna w naszym organizmie – może też być niewidocznym, ale istotnym dla jakości życia z chorobą endometrium czynnikiem.
Lekarze zajmujący się leczeniem raka endometrium często skupiają się na operacjach, hormonach i klasyfikacji guza. Czy jest jednak możliwe, że mikroorganizmy żyjące w organizmie pacjentki potajemnie decydują o jej samopoczuciu, poziomie stresu, trawieniu, a nawet zainteresowaniu seksem? Badanie przeprowadzone niedawno przez naukowców z Uniwersytetu Oklahomy odpowiedziało na to pytanie danymi 1. Obserwowali oni 140 kobiet skierowanych na histerektomię. Niektóre z nich chorowały na raka endometrium (n = 47), a u innych występowały inne zaburzenia układu rozrodczego, takie jak mięśniaki lub endometrioza (n = 93).
Przed operacją każda kobieta wypełniła walidowane kwestionariusze oceniające stan zdrowia psychicznego i fizycznego, objawy ze strony układu pokarmowego, stres, życie seksualne i uczucie komfortu w pochwie. Jednocześnie naukowcy pobrali od nich wymazy z pochwy i odbytnicy w celu przeprowadzenia sekwencjonowania mikrobioty. Celem badania było ustalenie związku parametrów jakości życia z mikrobiotą dwóch kluczowych obszarów ciała.
Tutaj zaczęły się niespodzianki. U większości zdrowych kobiet małe (sidenote:
Zróżnicowanie mikroorganizmów pochwy
Oznacza różnorodność i równowagę gatunków bakterii żyjących w pochwie. Zmiany tej różnorodności mogą wpływać na objawy takie jak suchość i podrażnienie pochwy oraz ryzyko infekcji. ) i dominacja ochronnego gatunku Lactobacillus crispatus uznaje się za oznakę równowagi. W tym badaniu u pacjentek chorych na raka endometrium występował jednak przeciwny wzorzec: mikrobiota pochwy była u nich bardziej zróżnicowana, a im większe było to zróżnicowanie, tym silniejsze było uczucie suchości i podrażnienia pochwy. Jeszcze bardziej niespodziewane było to, że (sidenote:
Lactobacillus iners
Mniej ochronna bakteria pochwy, która wytwarza tylko kwas L-mlekowy, często związana z brakiem równowagi mikrobiologicznej i podatnością na infekcje oportunistyczne.
) – gatunek często uważany za niezbyt „przyjazny” – występował w większej ilości u kobiet zgłaszających poważniejsze objawy wraz z Lactobacillus gasseri i Streptococcus agalactiae – raczej przyjaznymi bakteriami bytującymi w pochwie. Podsumowując, w tej dotkniętej rakiem populacji mikroorganizmy zazwyczaj oznaczające dobry stan zdrowia najwyraźniej współistnieją z uczuciem dyskomfortu, co sugeruje, że zasady ekologii pochwy niekoniecznie mają zastosowanie w kontekście raka.
Mikrobiota odbytnicy również miała coś ciekawego do powiedzenia. U kobiet z rakiem endometrium niektóre bakterie jelitowe, zwłaszcza (sidenote:
Gastranaerophilales
Rząd bakterii jelitowych, które w tym badaniu miały związek z lepszym stanem zdrowia psychicznego i niższym poziomem stresu u kobiet z rakiem endometrium. Uważa się, że odgrywa on rolę w komunikacji jelit z mózgiem i utrzymaniu równowagi metabolicznej.
), miały związek z lepszym stanem zdrowia psychicznego, mniejszym stresem i lepszym samopoczuciem fizycznym. Inne, takie jak (sidenote:
Christensenellales
Rodzina mikroorganizmów jelitowych często kojarzonych ze zdrowym metabolizmem i słabszym stanem zapalnym. W tym badaniu ich obecność była skorelowana z mniejszymi wzdęciami i dyskomfortem układu pokarmowego.
) i Desulfovibrionales, były skorelowane z mniejszymi wzdęciami. Natomiast Veillonellales miały związek z silniejszym wydzielaniem gazów i dyskomfortem u kobiet z łagodnymi stanami chorobowymi. Nawet zainteresowanie seksem miało związek z mikroorganizmami: występujące w pochwie Porphyromonas i Campylobacter wiązały się z niższym poziomem libido, natomiast rodzaj Dialister występował u kobiet zgłaszających większe zainteresowanie współżyciem. Te powiązania wskazują na istnienie autentycznej (sidenote:
Oś jelita-mózg-miednica
Pojęcie opisujące komunikację między mikrobiotą jelitową, mózgiem i organami rozrodczymi. Sugeruje ono, że zmiany mikroorganizmów w jelitach lub pochwie mogą wpływać na nastrój, stres i zdrowie seksualne.
), biologicznej relacji mikrobioty, nastroju i zdrowia organów płciowych.
Nowe spojrzenie na rolę mikroorganizmów w leczeniu raka
Tym, co wyróżnia to badanie, jest połączenie odczuć pacjentek z biologią molekularną – rzadki pomost między danymi klinicznymi a laboratoryjnymi. Z danych tych wynika, że mikrobiota nie jest biernym widzem, lecz aktywnym uczestnikiem ekspresji objawów i procesu zdrowienia. Stworzenie mapy tych mikrobowych wzorców mogłoby w przyszłości pomóc prognozować, które pacjentki z największym prawdopodobieństwem będą się borykać podczas leczenia raka ze skutkami ubocznymi występującymi w pochwie lub przewodzie pokarmowym lub u których mogą wystąpić problemy emocjonalne.
Proces ten otwiera również drogę do precyzyjnych interwencji skierowanych w mikroorganizmy, od celowanych probiotyków po strategie dietetyczne, których celem będzie nie tylko zwalczenie choroby, ale przywrócenie komfortu, życia intymnego i odporności psychicznej u kobiet walczących z rakiem endometrium i jego następstwami. Zdaniem głównych autorów mikroorganizmy pochwy i jelita wkrótce mogą stać się „istotnymi oznakami” samopoczucia kobiety, a nie tylko tego, na co choruje.
Zanim stwardnienie rozsiane zacznie postępować, jelita mogą przed nim cicho ostrzec. Z nowych badań wynika, że określone mikroorganizmy i ich metabolity zanikają na całe lata przed przyspieszeniem neurodegeneracji, co dla klinicystów może stanowić metaboliczny system wczesnego ostrzegania.
Stwardnienie rozsiane (SM) przez dziesięciolecia uważano za chorobę układu odpornościowego i nerwowego – przewlekłą walkę ze stanem zapalnym i neurodegeneracją. W ostatnich latach mnożą się jednak dowody, że mikrobiota jelitowa może być trzecim, cichym uczestnikiem procesu chorobowego, wpływającym na odpowiedź pacjenta na leczenie, odczuwanie zmęczenia i przebieg choroby. Wciąż jednak pozostaje bez odpowiedzi jedno pytanie: czy mikrobiota jelitowa może pomóc przewidzieć, u kogo dojdzie do pogorszenia stanu?
Nowe badanie podłużne przeprowadzone przez Laurę Cox i Howarda Weinera w Harvard Medical School i opublikowane w Cell Reports Medicine 1 przybliża nas do tej odpowiedzi. Korzystając z kohorty CLIMB (Comprehensive Longitudinal Investigation of Multiple Sclerosis, Całościowe badanie podłużne stwardnienia rozsianego), zespół przez dwa lata obserwował 192 osoby dotknięte SM, łącząc badania metabolomu stolca i osocza z rezonansem magnetycznym, testami poznawczymi i danymi dotyczącymi jakości życia. Ich celem było wykrycie mikroorganicznych i metabolicznych śladów pojawiających się tuż przed przejściem pacjenta od remisji do postępującego SM.
U tych, których stan się pogorszył, po kryjomu zniknęło kilka pożytecznych mikroorganizmów. Wyraźnie zmniejszyła się ilość Eubacterium hallii, Butyricicoccus i Blautia – kluczowych producentów metabolitów przeciwzapalnych. Więcej było natomiast Alistipes onderdonkii i Bacteroides vulgatus, których ekspansji towarzyszył wyższy poziom atrofii mózgu wykrytej przy użyciu rezonansu magnetycznego i pogorszenie zdolności poznawczych. Chociaż wiadomo, że te pożyteczne mikroorganizmy wytwarzają (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.), badanie nie wykazało zmian poziomu SCFA. Sugeruje to, że ich rola wykracza daleko poza fermentację błonnika. Gatunki te mogą kształtować sygnalizację odpornościową i neuronową poprzez konwersję kwasów żółciowych, modulację lipidów i biosyntezę witamin – jest to mechanizm o większym stopniu złożoności i dalszym zasięgu, niż dotąd sądzono.
Metaboliczny ślad postępów choroby
U pacjentów, u których SM zaczęło postępować, doszło do znacznych zmian chemicznej zawartości jelit. Gwałtownie spadła zawartość w stolcu metabolitów o potencjale neuroochronnym, takich jak kwas nikotynowy (witamina B3), pirydoksyna (witamina B6) i protoporfiryna IX. Jednocześnie wzrósł poziom cząsteczek palmitoleinianu i siarczanu p-krezolu związanych z zapaleniem tkanki nerwowej i toksycznością demielinizacyjną. Mniej było nawet wtórnych kwasów żółciowych, takich jak kwas ursodeoksycholowy, o właściwościach łagodzących kaskady zapalne tkanki nerwowej.
Wszystko to składa się na metaboliczną ciszę. Mówiąc najkrócej, mikroorganizmy wytwarzające działające ochronnie związki, takie jak Akkermansia i Eubacterium hallii, zanikają wraz z przyspieszeniem neurodegeneracji. Wskutek tego jelita nie są już w stanie wysyłać do mózgu regenerujących sygnałów chemicznych.
Czy to odkrycie ma zastosowanie kliniczne?
Wyobraźmy sobie, że do listy corocznych rutynowych badań pacjentów z cofającym się i nawracającym SM zostanie dodane badanie mikrobioty – obserwacja obfitości gatunków działających ochronnie lub zaniku producentów kwasów żółciowych mogłaby być wczesnym sygnałem ostrzegającym, że choroba zmienia kierunek. Takie monitorowanie śladu jelitowego mogłoby kiedyś pomóc przy ustalaniu intensywności terapii, przy planowaniu rehabilitacji czy w interwencjach dietetycznych.
Przekonujące są również implikacje terapeutyczne. Jeżeli określone metabolity mikroorganizmów – takie jak witamina B3, pochodne witaminy B6 lub wtórne kwasy żółciowe – działają neuroochronnie, suplementacja diety lub probiotyki nowej generacji mogą odtworzyć tę utraconą komunikację metaboliczną. Celem byłoby nie zastąpienie immunoterapii, ale dodanie wycelowanej w jelita (sidenote:
Neuroochrona
Ochrona struktury i funkcjonowania neuronów przed uszkodzeniem i degeneracją. W przypadku SM strategie neuroochronne mają na celu zapobieganie utracie aksonów i mieliny. Badanie sugeruje, że niektóre metabolity mikroorganizmów – takie jak witamina B3, pochodne witaminy B6 i kwasy żółciowe – mogą działać neuroochronnie, co oznacza, że jelita są potencjalnym celem leczenia spowalniającego postępy choroby.
) pomagającej pacjentom w dłuższym zachowaniu sprawności.
Z uwagi na to, że testy mikrobioty tanieją i są coraz bardziej znormalizowane, nietrudno wyobrazić sobie, że w najbliższych latach neurologowie, dietetycy i specjaliści w obszarze mikrobioty będą pracować ramię w ramię, korzystając z wiedzy o mikroorganizmach, żeby trzymać SM w ryzach przy zastosowaniu kolejnych metabolitów.
Powtarzamy to bez przerwy: żywność jest najlepszym lekarstwem. Również dla mikrobioty pochwy, dla której dieta i spożycie alkoholu mają ogromne znaczenie.
Mikrobiota pochwy to wyjątek potwierdzający regułę: jest w dobrej formie wtedy, kiedy nie jest zróżnicowana i kiedy dominują w niej pałeczki kwasu mlekowego. Bakterie te to prawdziwi dowódcy zwalczający chorobotwórcze mikroorganizmy, a wraz z nimi zagrożenie zakażeniami, takimi jak bakteryjne zapalenie pochwy lub kandydoza sromu i pochwy.
Ale jak utrzymać dominację cennych pałeczek kwasu mlekowego? Czy dieta ma na to wpływ? Tak sugeruje przeprowadzone na 113 włoskich studentkach badanie, które potwierdza wpływ ich dobrych i złych nawyków dietetycznych.
Wzrost ilości spożywanego białka zwierzęcego (pochodzącego głównie z (sidenote:
Czerwone mięso
Wszystkie rodzaje mięsa pochodzące z tkanki mięśniowej ssaków takich jak krowa, cielę, świnia, jagnię, owca, koń i koza, w tym mięso zawarte w produktach przetworzonych oraz w większości hamburgerów. Do kategorii tej nie należy drób, dziczyzna i podroby. W różnych krajach mogą jednak obowiązywać różne definicje. We Francji czerwone mięso to wołowina, jagnięcina i konina, ale nie wieprzowina i cielęcina, które są uważane za białe mięso.
Źródło: WHOWHO/IARCCIV (French meat information center)) i (sidenote:
Mięso przetworzone
Mięso przetworzone poprzez peklowanie, dojrzewanie, fermentację, wędzenie lub inne procesy stosowane w celu wzmocnienia jego smaku lub zwiększenia trwałości. Większość mięs przetworzonych zawiera wieprzowinę lub wołowinę. Mogą jednak zawierać również inne rodzaje czerwonego mięsa, drób, podroby lub produkty uboczne, takie jak krew. Przykłady mięsa przetworzonego to parówki, szynka, kiełbasa, peklowana wołowina, suszona wołowina w plastrach, a także konserwy mięsne oraz gotowe dania i sosy z mięsem.
Źródło: WHO)) idzie w parze z nierównowagą mikrobioty. Zdaniem autorów taka dieta może podwyższyć poziom markerów stanu zapalnego lub prowadzić do powstawania toksycznych związków podwyższających pH pochwy, co sprzyja wzrostowi chorobotwórczych bakterii.
Spożycie mięsa
Jeżeli jesz czerwone mięso, ogranicz jego spożycie do maksymalnie 3 porcji tygodniowo. Oznacza to około 350–500 g mięsa ugotowanego, upieczonego lub usmażonego. 2
500 g czerwonego mięsa po obróbce cieplnej odpowiada około 700–750 g mięsa surowego. 2
Jedz bardzo mało – a najlepiej wcale – mięsa przetworzonego. 2
Jak to wyjaśnić? Czy alkohol bezpośrednio wpływa na nasze bakterie i „upija” cenne pałeczki kwasu mlekowego? A może zaburza nasz układ odpornościowy, otwierając w ten sposób drzwi proliferacji niepożądanych bakterii?
Dobra wiadomość jest taka, że niektóre nawyki dietetyczne są korzystne dla mikrobioty pochwy.
Na przykład spożywanie większych ilości kwasu alfa-linolenowego – przeciwzapalnego kwasu (sidenote:
Omega-3
Rodzina niezbędnych kwasów tłuszczowych obejmująca przede wszystkim kwas alfa-linolenowy (ALA). Jest on niezbędny, ponieważ organizm nie potrafi go sam wytworzyć i musi być dostarczany z pożywieniem. ALA jest także prekursorem innych kwasów omega-3 – z jego pomocą nasz organizm może syntetyzować m.in. dobrze znane EPA i DHA. Poziom konwersji ALA na DHA jest jednak zbyt niski, aby pokryć nasze zapotrzebowanie na DHA, który w związku z tym też należy uznać za niezbędny i dostarczać z pożywieniem.
Źródło: ANSES)występującego w niektórych roślinnych produktach żywnościowych (orzechach, oleju rzepakowym, orzechowym, lnianym itp.) – zmniejsza ryzyko zdominowania mikrobioty przez L. iners (pałeczkę kwasu mlekowego chroniącą słabiej niż inne) i sprzyja cennemu gatunkowi L. crispatus.
Z kolei białka roślinne (pochodzące z warzyw strączkowych, takich jak soczewica, fasola i inne), błonnik i skrobia trzymają w ryzach chorobotwórcze bakterie Gardnerella. Autorzy stawiają hipotezę, że produkty te pobudzają wytwarzanie w pochwie glikogenu – ulubionego pokarmu pałeczek kwasu mlekowego, co sprzyja ich rozwojowi.
Za to – co zaskakuje – wygląda na to, że przestrzeganie bogatej w warzywa, owoce, strączki i pełnoziarniste zboża diety śródziemnomorskiej w żaden sposób nie zmienia składu mikrobioty pochwy. Być może jednak wynika to po prostu z faktu, że wśród uczestniczących w badaniu studentek prawdziwych zwolenniczek tej diety było zbyt mało, żeby zaobserwować jej wpływ.
Seria Microbiotalks gromadzi międzynarodowych ekspertów, naukowców i szeroką publiczność wokół jednej misji: zrozumienia, w jaki sposób mikrobioty kształtują zdrowie i dobre samopoczucie.
Dzięki inspirującym dyskusjom i wiedzy opartej na dowodach naukowych każde spotkanie otwiera nowe perspektywy na najważniejsze wyzwania zdrowotne naszych czasów.
Sukraloza – powszechnie stosowany słodzik – modyfikuje mikrobiotę jelitową, co z kolei wpływa na układ odpornościowy poprzez metabolizm komórek T, a przez to na odpowiedź na immunoterapię.
Mikrobiota jelitowa to ważny regulator odpowiedzi na immunoterapię działający poprzez (sidenote:
Punkty kontrolne układu odpornościowego są wykorzystywane przez nowotwory do ochrony przed atakiem układu immunologicznego i mogą zostać zablokowane przez terapię ICI w celu przywrócenia funkcji układu odpornościowego.
) w przypadku kilku nowotworów, w tym czerniaka i niedrobnokomórkowego raka płuca (NDRP). Wpływ czynników dietetycznych, takich jak słodziki, wciąż jest jednak mało znany. Jak działa na przykład powszechnie spożywana i znana z modyfikowania mikrobioty sukraloza? Aby odpowiedzieć na to pytanie, naukowcy ocenili związek spożywania tego słodzika ze skutecznością terapii przeciwciałami anty-PD-1.
Mniejsze szanse miłośników słodzenia
Analiza objęła 3 kohorty pacjentów: 91 z zaawansowanym czerniakiem, 41 z zaawansowanym NDRP i 25 z operacyjnym czerniakiem wysokiego ryzyka. Wszyscy byli leczeni immunoterapią na bazie przeciwciał anty-PD-1.
Wysokie spożycie sukralozy (>0,16 mg/kg dziennie) ma związek z gorszymi wynikami klinicznymi:
w przypadku zaawansowanego czerniaka mediana przeżywalności bez rozwoju choroby spada z 13 do 8 miesięcy;
w NDRP obniża się z 18 do 7 miesięcy, a poziom odpowiedzi na leczenie jest niższy (12% w porównaniu z 49%);
w operacyjnym czerniaku poziom odpowiedzi na leczenie jest niższy, a przeżywalność bez nawrotów krótsza (19 miesięcy w porównaniu z 25 miesiącami).
Podobne tendencje zaobserwowano w przypadku innego słodzika, acesulfamu, natomiast nie wystąpiły one w przypadku aspartamu i sacharyny.
Mechanizmy obejmujące limfocyty T
Obserwacje te potwierdzono na modelach mysich, których wykorzystanie pozwoliło też na zbadanie mechanizmów tego zjawiska. Spożycie sukralozy powoduje oporność na immunoterapię przeciwciałami anty-PD-1 i znacznie większy wzrost guza, natomiast spożycie sacharozy (cukru stołowego) nie ma żadnego wpływu. Wygląda na to, że mechanizmy tego zjawiska obejmują limfocyty T. Spożycie sukralozy szkodliwie wpływa na kilka procesów dotyczących limfocytów T (proliferację, działanie cytotoksyczne, metabolizm). Jak się wydaje, wpływ ten nie ogranicza się do nowotworów – występuje w różnych stanach chorobowych, od raka po sezonowe zakażenia wirusowe.
24–37%
Spożycie silnych słodzików jest powszechne w ogólnej populacji zarówno wśród osób szczupłych, jak i otyłych. Jak wynika z badań nawyków dietetycznych, od 24% do 37% dorosłych Amerykanów deklaruje ich używanie.
Niezbędna i dostateczna mikrobiota jelitowa
Działanie sukralozy w całości zależy od mikrobioty jelitowej. Transfery mikrobioty fekalnej (TMF) myszy spożywających sukralozę wystarczą, aby zmniejszyć skuteczność immunoterapii u myszy leczonych po raz pierwszy. I odwrotnie – TMF od myszy reagujących na leczenie przywraca skuteczność immunoterapii u myszy spożywających sukralozę.
Sukraloza modyfikuje skład mikrobioty w sposób sprzyjający bakteriom rozkładającym argininę, czyli obniżeniu poziomu argininy w stolcu, osoczu i guzie. A arginina jest kluczowym metabolitem limfocytów T. Dlatego dochodzi do ich wyczerpania. Suplementacja argininy lub cytruliny (prekursora argininy) pozwala przywrócić funkcjonowanie limfocytów T i pokonać oporność na immunoterapię wywołaną u myszy przez sukralozę.
Wydaje się więc, że niektóre czynniki dietetyczne, takie jak sztuczne słodziki, wywołują oporność na inhibitory puntów kontrolnych. W celu potwierdzenia związku przyczynowo-skutkowego konieczne będą dalsze badania.
PFAS, lepiej znane jako „wieczne chemikalia”, skaziły nasze środowisko i żywność. Bakterie jelitowe mogą ograniczać wchłanianie tych substancji przez nasz organizm: wiążą je, a następnie usuwają wraz z kałem do toalety. I dobrze!
(sidenote:
PFAS (per- i polifluoroalkilowe substancje)
Duża grupa związków chemicznych, znana również jako „wieczne chemikalia”, utworzona z mniej lub bardziej długiego lub rozgałęzionego łańcucha węglowego i zawierająca co najmniej jedną grupę fluorowaną. Ich wyjątkowa trwałość w środowisku jest znana od dawna: okres półtrwania niektórych PFAS w środowisku może wynosić nawet kilkadziesiąt lat. Jednak inne właściwości obecne w niektórych podgrupach PFAS dają powody do niepokoju:
• zdolność do bioakumulacji w organizmach żywych;
• wysoka mobilność w wodzie, glebie i powietrzu;
• potencjał do transportu na duże odległości;
• (eko)toksyczne skutki wpływające na zdrowie ludzi i środowisko.
Źródła: European Environment Agency: PFAS Pollution in European Waters
Gaillard L, Bernal K, Coumoul X et al. Forever pollutants and human contamination: State of art and challenges around per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs).Cah Nut & Diet. 2024. Dec (59);6:349-361.
), czyli „wieczne chemikalia”, bardzo często obecne w przedmiotach codziennego użytku (materiały ognioodporne w naszych meblach, patelnie z powłoką nieprzywierającą itp.), znajdują się obecnie w środowisku, w naszej żywności… i prawdopodobnie w bakteriach naszej mikrobioty jelitowej. Tak przynajmniej wynika z badań 1 przeprowadzonych po raz pierwszy na myszach, które musiały spożywać 42 PFAS znajdujących się w naszej żywności.
4700
Substancje per- i polifluoroalkilowe (PFAS) obejmują ponad 4700 związków. ¹
50–80 mld euro
oczne koszty zdrowotne narażenia na PFAS szacuje się na 50–80 mld euro w całej Europie. ¹
Bakterie, które w różnym stopniu ulegają bioakumulacji
Rezultat: kilka z ich bakterii jelitowych bioakumuluje duże ilości niektórych PFAS. Co zaskakujące, preferują one PFAS o dużych rozmiarach. Spośród 89 przebadanych szczepów bakterii 38 okazało się być potężnymi „odkurzaczami” PFAS, szczególnie tych należących do rodziny Bacteroidota. Nawet w bardzo małych dawkach PFAS są wchłaniane w ciągu 3 minut i gromadzą się w bakteriach w stężeniach niekiedy 50 razy wyższych niż w środowisku bakterii.
100
Okres półtrwania długołańcuchowych PFAS – tj. czas potrzebny do rozpadu lub eliminacji połowy substancji – może wynosić od 10 do 100 lat, co ilustruje ich wyjątkową trwałość w środowisku. W żywym organizmie okres półtrwania waha się od kilku godzin do kilku lat w zależności od cząsteczki. 2
Całkiem nieźle!
Jakkolwiek zaskakujące może się to wydawać, pomimo swojej toksyczności i „mydlanego” działania (PFAS są znane i stosowane ze względu na swoje właściwości powierzchniowo czynne), wydaje się, że PFAS mają niewielki wpływ na funkcjonowanie bakterii jelitowych..
Gromadzą się wewnątrz tych mikroorganizmów w postaci zwartych skupisk, co według autorów ogranicza ich toksyczność.
Co więcej, wydaje się, że bakterie się dostosowują: po około stu pokoleniach potomkowie Bacteroides uniformis lub E. coli rosną szybciej niż ich przodkowie pomimo utrzymującej się obecności PFAS, które nadal skutecznie wychwytują.
Mimo że bakterie dobrze przetrwały, zaobserwowano pewne zmiany w ich funkcjonowaniu w odpowiedzi na ten stres, bez możliwości (na tym etapie) zmierzenia konsekwencji dla mikrobioty lub gospodarza.
Co jednak najważniejsze (i jest to wielkie odkrycie badania): bakterie, które wychwytują PFAS, ułatwiają ich naturalną eliminację. U myszy, do organizmów których przeniesiono ludzką mikrobiotę jelitową, PFAS znaleziono w większych ilościach w ich odchodach niż w odchodach myszy bez mikrobioty. Im bardziej bakterie obecne w układzie pokarmowym są bioakumulacyjne, tym większa jest ta eliminacja.
Zatem mikrobiota jelitowa, zwłaszcza jeśli jest bogata w bakterie bioakumulujące, może działać jako rodzaj naturalnego ekstraktora PFAS, zatrzymując te zanieczyszczenia w swojej cytoplazmie, a następnie przenosząc je wraz z kałem. Kierunek: kanalizacja!
Wyniki te rzucają nowe światło na wpływ PFAS na mikrobiotę, ale dalsze badania są nadal niezbędne, aby zrozumieć rolę tych bioakumulujących się bakterii dla zdrowia.
Niektóre bakterie w mikrobiocie jelitowej bioakumulują PFAS. Koncentrują te zanieczyszczenia na poziomie wewnątrzkomórkowym, nawet 50 razy bardziej niż w ich środowisku. To nieoczekiwany mechanizm, który może przyczyniać się do ich eliminacji wraz z kałem.
PFAS1 lub „wieczne chemikalia” wkroczyły do naszego codziennego życia: pianki ognioodporne w naszych kanapach, wodoodporna odzież, patelnie z powłoką nieprzywierającą itp. Istnieją już udokumentowane interakcje między niektórymi PFAS gromadzącymi się w środowisku a bakteriami: niektóre szczepy Pseudomonas wyizolowane z miejsc skażonych przez PFAS bioakumulują PFAS zawierające siarkę; pałeczki kwasu mlekowego „bio-łączą się” z innym PFAS. A co z mikrobiotą jelitową, kluczowym punktem styku między ekspozycją na te substancje poprzez pożywienie a naszym organizmem? Odpowiedź na to pytanie daje praca opublikowana w 2025 r. w Nature Microbiology.
Silna i szybka bioakumulacja
Badając 89 szczepów drobnoustrojów, naukowcy odkryli, że zdolność bioakumulacji PFAS różni się znacznie w zależności od bakterii: 38 szczepów, w tym bakterie z gromady Bacteroidota, wykazuje szczególną zdolność do bioakumulacji. Dzieje się tak nawet przy niskich stężeniach PFAS. Proces ten przebiega bardzo szybko (wystarczy kilka minut), jest nieodwracalny (brak uwalniania) i bardzo skuteczny:wewnątrzkomórkowe stężenie PFAS w bakteriach jest około 50 razy wyższe niż stężenie w środowisku, osiągając poziom milimolarny. Im dłuższa cząsteczka PFAS, tym większa jej bioakumulacja przez bakterie.
4700
Substancje per- i polifluoroalkilowe (PFAS) obejmują ponad 4700 związków.
50–80 mld euro
Roczne koszty zdrowotne narażenia na PFAS szacuje się na 50–80 mld euro w całej Europie
Niewielki wpływ na funkcjonowanie bakterii
Co zaskakujące, bioakumulowane PFAS mają niewielki wpływ na życie bakterii: ich właściwości fizykochemiczne powodują, że gromadzą się one w gęste skupiska wewnątrzkomórkowe, ograniczając ich toksyczność komórkową i skutki. Wydaje się nawet, że bakterie dostosowują się z pokolenia na pokolenie: setne pokolenie B. uniformis i E. coli ΔtolC rośnie szybciej niż jego przodkowie w obecności PFAS, zachowując jednocześnie swoją zdolność do bioakumulacji.
Chociaż bioakumulacja nie zagraża żywotności bakterii, powoduje jednak pewne zmiany, zwłaszcza u bakterii o największej zdolności do akumulacji: zaobserwowano zmiany w białkach błonowych (w szczególności w pompach wypływowych odpowiedzialnych za wydalanie toksyn) oraz w wydzielaniu aminokwasów biorących udział w osi jelitowo-mózgowej lub reakcji na stres.
Czy wiesz?
Okres półtrwania długołańcuchowych PFAS – tj. czas potrzebny do rozpadu lub eliminacji połowy substancji – może wynosić od 10 do 100 lat, co ilustruje ich wyjątkową trwałość w środowisku. W żywym organizmie okres półtrwania waha się od kilku godzin do kilku lat w zależności od cząsteczki.2
PFAS wydalane z kałem
Obecność bakterii bioakumulacyjnych w jelitach zwiększa eliminację PFAS: odchody myszy posiadających mikrobiotę ludzką zawiera znacznie więcej PFAS niż odchody myszy bez mikrobioty. Wydalanie PFAS jest tym skuteczniejsze, że bakterie flory jelitowej są wysoce bioakumulacyjne. Jednak autorzy nie chcą na tym etapie wyciągać żadnych wniosków dotyczących ewentualnych korzyści dla zdrowia.
Jak usunąć VRE po antybiotykoterapii? Nie przez bezpośredni atak, ale przez odbudowę ekosystemu. Racjonalnie zaprojektowane konsorcjum 7 szczepów przywraca barierę jelitową dzięki jednemu kluczowemu synergetykowi, który uwalnia potencjał całego zespołu.
Każdy klinicysta zna ten kompromis. Antybiotyki o szerokim spektrum działania mogą ratować życie, ale często pozostawiają ogołocony mikrobiom jelitowy. Ten stan (sidenote:
Dysbioza mikrobiologiczna
Brak równowagi w społeczności drobnoustrojów, charakteryzujący się zmniejszoną liczbą pożytecznych bakterii i zwiększoną liczbą szkodliwych gatunków, potencjalnie prowadzący do niekorzystnych skutków zdrowotnych.
) otwiera drzwi do kolonizacji przez bakterie oporne na antybiotyki, a wśród nich enterokoki oporne na wankomycynę (VRE). Nowe badanie przeprowadzone przez INRAe szczegółowo opisuje precyzyjną strategię odbudowy mechanizmów obronnych jelit – nie za pomocą młota kowalskiego, ale skalpela.
Precyzyjny zestaw narzędzi do przywracania mikrobioty
Zamiast polegać na nieokreślonej mieszance przeszczepu kału, naukowcy wykorzystali modelowanie matematyczne do racjonalnego zaprojektowania konsorcjum siedmiu określonych (sidenote:
Bakterie komensalne
Rodzaje bakterii pokojowo współżyjących z gospodarzem, zwłaszcza w jelitach. Mogą być dla niego pożyteczne dzięki temu, że wzmacniają jego układ odpornościowy, pomagają w trawieniu i walczą z patogenami.
). Ten (sidenote:
Produkt lub czynnik bioterapeutyczny
Produkt biologiczny zawierający organizmy żywe, takie jak bakterie, przeznaczony do zapobiegania zaburzeniom lub chorobom i ich leczenia (szczepionki nie należą do tej kategorii).
Rouanet A, Bolca S, Bru A, et al. Live Biotherapeutic Products, A Road Map for Safety Assessment. Front Med (Lausanne). 2020;7:237.
), nazwie Mix7 zawiera szczepy z rodzin Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, Lactobacillaceae i Muribaculaceae. Po podaniu myszom zakażonym Enterococcus Mix7 nie tylko konkurował o miejsce, lecz aktywnie przyspieszał odbudowę mikrobioty. Dane pokazują szybką odbudowę gromady Bacteroidota, kluczowej grupy często zubożonej przez antybiotyki, co koreluje z obniżonymi poziomami VRE.
Co ciekawe, naukowcy odkryli, że efekt Mix7 nie był po prostu sumą jego części składowych. Kiedy z konsorcjum usunęli jednego konkretnego członka, (sidenote:
Muribaculum intestinale
Gatunek bakterii beztlenowych należący do rodziny Muribaculaceae, powszechny i liczny członek mikrobioty jelitowej zdrowych myszy. Ten konkretny szczep został zidentyfikowany w badaniu jako kluczowy synergetyk, niezbędny do ochronnego działania konsorcjum Mix7.
), cały efekt terapeutyczny zniknął. Jednak w przypadku podawania samodzielnego bakteria ta była obojętna wobec VRE. Testy in vitro potwierdziły, że żaden ze szczepów Mix7, pojedynczo lub w połączeniu, nie hamuje bezpośrednio wzrostu VRE. Wskazuje to na mechanizm współpracy: M. intestinale nie jest bezpośrednim zabójcą, ale kluczowym synergetykiem niezbędnym do umożliwienia pozostałym sześciu szczepom skutecznej odbudowy (sidenote:
Bariera ekologiczna
Efekt ochronny wywierany przez zdrową i zróżnicowaną mikrobiotę jelitową, która zapobiega kolonizacji przez inwazyjne patogeny. Obrona ta jest osiągana poprzez mechanizmy takie jak konkurencja o składniki odżywcze i produkcja związków przeciwdrobnoustrojowych.
). To nie są bezpośrednie działania wojenne; to inżynieria ekologiczna.
Ta ekologiczna odbudowa miała głębokie konsekwencje funkcjonalne. Badanie wykazało, że Mix7 był skuteczny nawet w bardziej uporczywym stanie dysbiozy, choć nie u wszystkich badanych, z odsetkiem odpowiedzi na poziomie od 30% do 70% we wszystkich próbach. U myszy „reagujących” usunięcie VRE wiązało się z całkowitym funkcjonalnym restartem jelit, charakteryzującym się wyższym stężeniem w jelicie ślepym krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, takich jak octan, propionian i maślan, wraz z normalizacją profili kwasów żółciowych i aminokwasów.
Ta zmienność sugeruje wszechstronne zastosowanie kliniczne: początkowy skład mikrobioty pacjenta może służyć jako biomarker predykcyjny, umożliwiając stratyfikację pacjentów, którzy najprawdopodobniej skorzystają z tej interwencji.
Droga od stołu laboratoryjnego do łóżka wydaje się obiecująca. Co kluczowe w kontekście translacji, pięć z siedmiu gatunków bakterii w Mix7 jest wspólnych dla myszy i ludzi, a pozostałe dwa mają bezpośrednie odpowiedniki funkcjonalne dla ludzi. Praca ta zapewnia jasny plan rozwoju ukierunkowanych bioterapeutyków, które nie tylko usuwają określony patogen, lecz także przywracają endogenne mechanizmy obronne gospodarza. Takie strategie stanowią istotny nowy front w walce z bakteriami opornymi na antybiotyki, co jest kluczowym celem podkreślanym każdego roku podczas Światowego Tygodnia Wiedzy o Antybiotykach (WAAW).
Czym jest Światowy Tydzień Wiedzy o Antybiotykach?
Co roku od 2015 r. WHO organizuje Światowy Tydzień Wiedzy o Antybiotykach, którego celem jest podnoszenie poziomu wiedzy o ogólnej odporności na mikroorganizmy. Kampania ta, realizowana w dniach 18-24 listopada, zachęca społeczeństwo, pracowników służby zdrowia i decydentów do ostrożnego stosowania antybiotyków, aby zapobiec dalszemu szerzeniu się oporności na nie.
Fresk dotyczący oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe to interaktywne i edukacyjne doświadczenie, które zwiększa świadomość jednego z największych wyzwań zdrowotnych naszych czasów. Łącząc naukę, zabawę i wspólną refleksję, zachęca każdego do zrozumienia przyczyn i skutków oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe oraz do działania.
W kontekście Światowego Tygodnia Świadomości AMR (WAAW) Instytut Mikrobioty Biocodex zwrócił się do Querceo z prośbą o zaprojektowanie szybkiego i wiarygodnego narzędzia, które mogłoby być udostępnione personelowi medycznemu i łatwo wdrożone podczas różnych wydarzeń oraz przed różnymi odbiorcami.
Obraz
O fresku AMR
Wynikiem tych działań jest edukacyjny, wizualny i łatwy w użyciu fresk, który podkreśla ścisły związek między stosowaniem antybiotyków, równowagą naszej mikroflory jelitowej i zjawiskiem oporności na antybiotyki.
Warsztaty są otwarte dla ogółu społeczeństwa i nie wymagają wiedzy naukowej.
Są łatwe do przeprowadzenia, przeznaczone dla około dziesięciu uczestników i trwają około 15 minut.
Można je z łatwością wykorzystać w wielu kontekstach: konferencjach medycznych, spotkaniach personelu szpitalnego, spotkaniach pracowników służby zdrowia – lekarzy ogólnych, pediatrów, farmaceutów lub personelu pielęgniarskiego. Można je również wykorzystać na uniwersytetach wśród studentów kierunków medycznych.
Obraz
Obraz
Obraz
Przewodnik dla prowadzących
Niniejszy przewodnik dla moderatorów pomaga zrozumieć dynamikę warsztatów i ich miejsce w procesie moderacji. Opisuje różne etapy warsztatów, wyjaśniając je i przedstawiając oczekiwane wyniki w postaci macierzy kart. Zawiera również wskazówki dotyczące moderacji i kluczowe komunikaty, które należy przekazać podczas warsztatów. Zachęcamy do korzystania z tego dokumentu podczas pierwszych kilku warsztatów.
Wszystkie materiały potrzebne do zorganizowania warsztatów AMR fresco:
Od 2015 roku WHO organizuje co roku Światowy Tydzień Świadomości AMR (WAAW), którego celem jest zwiększenie świadomości na temat globalnej oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe.
Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe występuje, gdy bakterie, wirusy, pasożyty i grzyby zmieniają się z upływem czasu i przestają reagować na leki. W wyniku oporności na leki antybiotyki i inne leki przeciwdrobnoustrojowe stają się nieskuteczne, a leczenie infekcji staje się coraz trudniejsze lub niemożliwe, co zwiększa ryzyko rozprzestrzeniania się chorób, ciężkiego przebiegu choroby i zgonu.
Kampania, która odbywa się w dniach 18-24 listopada, zachęca ogół społeczeństwa, pracowników służby zdrowia i decydentów do ostrożnego stosowania antybiotyków, leków przeciwwirusowych, przeciwgrzybiczych i przeciwpasożytniczych, aby zapobiec dalszemu rozwojowi oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe.
O Biocodex Microbiota Institute
Biocodex Microbiota Institute to międzynarodowe centrum wiedzy poświęcone mikrobiomie człowieka. Instytut komunikuje się ze swoimi użytkownikami w siedmiu językach, kierując swoje działania zarówno do pracowników służby zdrowia, jak i ogółu społeczeństwa, w celu podnoszenia świadomości na temat kluczowej roli, jaką ten organ odgrywa w naszym zdrowiu. Głównym zadaniem Instytutu Biocodex Microbiota jest edukacja: rozpowszechnianie wiedzy na temat znaczenia mikrobioty dla każdego człowieka.
O Querceo
Querceo to firma konsultingowa, która stosuje podejście oparte na współpracy i systemowości, wspierając organizacje w procesie transformacji ekologicznej. Tworząc i rozpowszechniając warsztaty podnoszące świadomość, takie jak Biodiversity Mural, One Health Mural czy SiNergie, Querceo pomaga mobilizować organizacje, umożliwiając każdej osobie zrozumienie i przyjęcie odpowiedzialności za główne wyzwania przyszłości.
Zrozumieć zagrożenia związane z opornością na antybiotyki w zaledwie 15 minut! To wyzwanie zaproponowane przez Biocodex Microbiota Institute w ramach jego pierwszej interaktywnej cyfrowej freski, stworzonej, aby szeroko zwiększać świadomość na temat tego globalnego zagrożenia.
To cicha pandemia, która z każdym rokiem nabiera na sile i do 2050 roku może stać się główną przyczyną zgonów na świecie, wyprzedzając raka. Oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe znajduje się w centrum uwagi Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), która od 2015 roku co roku organizuje Światowy Tydzień Wiedzy o Racjonalnym Stosowaniu Środków Przeciwdrobnoustrojowych.
Inicjatywa ta ma kilka celów: zwiększenie świadomości i lepsze zrozumienie oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe, a także promowanie skoordynowanych działań mających na celu walkę z pojawianiem się i rozprzestrzenianiem patogenów opornych na leczenie.
Filarem informacji naukowej oraz kluczowym podmiotem w edukacji i szkoleniu pracowników ochrony zdrowia oraz ogółu społeczeństwa na temat znaczenia mikrobiot ludzkich jest Biocodex Microbiota Institute, który już szósty rok z rzędu uczestniczy w tej kampanii, oferując różnym grupom odbiorców warsztat edukacyjny, angażujący i interaktywny: pierwszą freskę podnoszącą świadomość na temat oporności na antybiotyki.
15 minut, aby zrozumieć pilność sytuacji i podjąć działanie
Przeznaczony głównie dla pracowników ochrony zdrowia (lekarzy rodzinnych, farmaceutów, pediatrów, personelu szpitalnego oraz studentów kierunków medycznych), warsztat został zaprojektowany tak, aby był prosty, wizualny i interaktywny.
Ma formę gry składającej się z 60 kart, które pozwalają odtworzyć różne scenariusze stosowania antybiotyków i ocenić ich konsekwencje na kilku poziomach:
Warsztat następnie zachęca do refleksji nad globalnymi zagrożeniami związanymi z opornością na antybiotyki (wzrost liczby zgonów, presja na badania naukowe, możliwy powrót do „ery poantybiotykowej”). Na zakończenie proponuje pozytywne podsumowanie, skupione wokół konkretnych i wielostronnych rozwiązań: profilaktyki, szczepień, badań naukowych, właściwego stosowania antybiotyków oraz podejścia One Health. I po raz pierwszy to narzędzie jest dostępne publicznie można je swobodnie przeglądać i pobierać bezpłatnie.
Gotowe narzędzie, dostępne dla wszystkich
Opracowany we współpracy z Querceo, warsztat został zaprojektowany tak, aby był łatwy do wdrożenia:
Krótki czas trwania (15 minut) i format dostosowany do grup liczących około dziesięciu uczestników.
Można go wykorzystać podczas kongresów medycznych, zebrań szpitalnych, zajęć na wydziałach medycznych, a także podczas wydarzeń dla szerokiej publiczności.
Nie jest wymagana żadna wcześniejsza wiedza naukowa.
Obecnie prawie 3 na 4 osoby wiedzą, że antybiotyki mają wpływ na ich mikrobiotę (73%, +4 punkty w porównaniu z 2023 rokiem).
Jednak tylko 2 na 5 pacjentów twierdzi, że otrzymało informacje od pracownika ochrony zdrowia na temat tych efektów (39%), a zaledwie 38% deklaruje, że otrzymało porady dotyczące sposobów ograniczenia ich konsekwencji.
„Te dane pokazują niepokojącą rozbieżność: podczas gdy świadomość społeczna rośnie, wsparcie medyczne dotyczące stosowania antybiotyków wciąż pozostaje niewystarczające. Ten interaktywny i edukacyjny warsztat nie ma na celu zastąpienia informacji przekazywanych przez pracowników ochrony zdrowia, lecz dostarczenie uzupełniającej perspektywy. Jego cel jest jasny: wzmocnić dialog między personelem medycznym a pacjentami oraz zwiększyć świadomość społeczną na temat tego kluczowego wyzwania zdrowotnego, które kształtuje medycynę współczesną i zadecyduje o zdrowiu przyszłych pokoleń.”
Olivier Valcke, Dyrektor Biocodex Microbiota Institute
O Biocodex Microbiota Institute
O Biocodex Microbiota Institute to międzynarodowe centrum wiedzy poświęcone mikrobiocie ludzkiej.
Instytut komunikuje się ze swoimi odbiorcami w siedmiu językach, kierując swoje działania zarówno do pracowników ochrony zdrowia, jak i do ogółu społeczeństwa, z celem podnoszenia świadomości na temat kluczowej roli, jaką ten organ odgrywa w naszym zdrowiu. Główną misją Biocodex Microbiota Institute jest edukacja upowszechnianie wiedzy o znaczeniu mikrobioty dla każdego człowieka.
O Querceo
Querceo to firma doradcza, która stosuje podejście oparte na współpracy i systemowym myśleniu, wspierając organizacje w procesie transformacji ekologicznej. Poprzez tworzenie i upowszechnianie warsztatów edukacyjnych, takich jak Mural Bioróżnorodności, Mural One Health czy warsztat SiNergie, Querceo pomaga mobilizować organizacje, umożliwiając każdej osobie zrozumienie i wzięcie odpowiedzialności za kluczowe wyzwania przyszłości.