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.

Weź myszy dopiero co odstawione od piersi po 21 dniach karmienia. Niektórym z nich podawaj bakterię Lactiplantibacillus plantarum znaną już ze wspomagania rozwoju fizycznego niedożywionych drozofili (tych małych muszek rojących się latem wokół dojrzałych owoców), a pozostałym placebo. Następnie obserwuj rozwój myszy świadomie niedożywionych na potrzeby badania. Myszy, które nie dostały bakterii, w wieku 56 dni były bardzo cherlawymi dorosłymi ważącymi o 10% mniej niż pozostałe badane myszy i o 3–4% od nich mniejszymi. Z kolei myszy otrzymujące bakterię były, oczywiście, słabiej rozwinięte od myszy żywionych normalnie, ale skutki ich niedożywienia były znacznie łagodniejsze.

^{Źródła (sidenote: Malnutrition_World Health Organization_June 2021 )}

Lactiplantibacillus plantarum: bakteria z supermocami

Trzeba jeszcze wyjaśnić, skąd bierze się ta różnica. W świetle badania jest bowiem jasne ¹, że dieta nie jest jedynym kluczowym czynnikiem rozwoju fizycznego myszy. Ważną rolę grają też bakterie mikrobioty jelitowej. Jakie mechanizmy tłumaczą supermoce tej bakterii zdolnej do wywołania takich różnic w organizmach niedożywionych myszy? Według naukowców po spożyciu tej bakterii jeden ze związków zawartych w jej ścianie komórkowej przywiera do konkretnego receptora w ścianie jelita i powoduje dojrzewanie przewodu pokarmowego myszy. Dzięki dojrzałemu przewodowi pokarmowemu młode myszy lepiej wykorzystują pożywienie i lepiej wchłaniają składniki odżywcze, co częściowo rekompensuje niedożywienie i zmniejsza oporność na hormon wzrostu. I to wszystko!

Nadzieja dla 149 milionów niedożywionych dzieci

Implikacje tych prac są ogromne, o ile wyniki u ludzi będą takie same. Wyniki te sugerują, że równocześnie z dokarmianiem niedożywionym dzieciom można podawać albo bakterie probiotyczne zawierające ten gatunek, albo po prostu fragmenty ścian komórkowych tej bakterii (mówimy wtedy o postbiotykach (sidenote: Postbiotyków preparat z nieożywionych mikroorganizmów i/lub ich składników, który przynosi korzyści zdrowotne gospodarzowi. Salminen S, Collado MC, Endo A, et al. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021 Sep;18(9):649-667. ) ), żeby złagodzić opóźnienia rozwoju związane z długotrwałym niedożywieniem. Być może jest więc nadzieja dla 149 milionów dzieci w wieku poniżej 5 lat cierpiących z powodu niedożywienia ² ?

^{Źródła (sidenote: Malnutrition_World Health Organization_June 2021 )}

Odżywianie to nie jedyny czynnik istotny dla rozwoju fizycznego. Okazuje się, że mikrobiota jelitowa również jest ważna. Wcześniej zespół badaczy wykazał na modelu mysim, że mikrobiota jelitowa może łagodzić szkodliwe skutki długotrwałego niedożywienia poprzez ograniczenie oporności organizmu na hormon wzrostu (GH) i poziom czynników wzrostu IGF-1 we krwi. Efektem jest mniejsze opóźnienie rozwoju. Mówiąc dokładniej, szczególną uwagę przyciągnął szczep Lactiplantibacillus plantarum z powodu swojej zdolności do wspomagania rozwoju fizycznego w modelu niedożywionych muszek owocówek. Ten sam zespół postanowił odkryć mechanizm tego zjawiska ¹.

^{Źródła (sidenote: Malnutrition_World Health Organization_June 2021 )}

Przewlekłe niedożywienie: korzystny wpływ Lactiplantibacillus plantarum

W eksperymencie tym badacze wykorzystali świeżo odstawione od piersi młode myszy, które wprawiono w stan niedożywienia białkowego oznaczający, że dzienne spożycie białek jest obniżone o 75% w porównaniu ze standardową dietą. Myszy zostały podzielone na 2 grupy: jednej z nich do osiągnięcia wieku 56 dni codziennie podawano bakterie, drugiej placebo. Po zakończeniu eksperymentu większą długość i masę ciała wykazywały myszy otrzymujące bakterię (w porównaniu z grupą otrzymującą placebo), chociaż nie udało im się całkowicie nadrobić opóźnienia rozwoju spowodowanego przez niedożywienie. U myszy przyjmujących bakterię zaobserwowano też zmiany metaboliczne i hormonalne, przede wszystkim poprawę poziomu i aktywności IGF-1 oraz insuliny. Jak do nich doszło? Dzięki składnikom ściany komórkowej bakterii, a zwłaszcza dipeptydowi muramylowemu.

_{Źródła (sidenote: Malnutrition_World Health Organization_June 2021 )}

Ułatwione wchłanianie składników odżywczych

Długotrwałe niedożywienie zmniejsza liczbę jelitowych komórek macierzystych, co powoduje zmniejszenie liczby komórek nabłonka, które mają też krótsze kosmki, przez co składniki odżywcze są słabiej wchłaniane. Biorąc pod uwagę osiągnięte wyniki, autorzy przypuszczają, że po przyjęciu bakterii uwolnione zostają niektóre składniki bakterii, w tym zawarty w ścianie komórkowej dipeptyd muramylowy. Wykrywa go receptor NOD2 usytuowany w ścianie jelita, co powoduje jego pobudzenie i ciąg sygnalizacji komórkowej umożliwiającej proliferację komórek jelita i dojrzewanie nabłonka, co ułatwia wchłanianie substancji odżywczych. Dzięki temu dochodzi do stymulacji osi GH/IGF-1/insulina (wrażliwej na składniki odżywcze) i poprawy pourodzeniowego rozwoju młodych myszy.

Trzy ścieżki przeciwdziałania niedożywieniu

Wyniki te sugerują, że w połączeniu z wyrównującą braki dietą niektóre strategie mogą złagodzić opóźnienie rozwoju obserwowane w przypadku niedożywienia:

• suplementacja probiotykami (zawierającymi szczep Lactiplantibacillus plantarum)
• suplementacja postbiotykami (sidenote: Postbiotyków preparat z nieożywionych mikroorganizmów i/lub ich składników, który przynosi korzyści zdrowotne gospodarzowi. Salminen S, Collado MC, Endo A, et al. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021 Sep;18(9):649-667. )  (fragmentami ściany komórkowej bakterii) lub przyjmowanie oczyszczonego receptora NOD2. Czy jest więc nadzieja dla 149 milionów dzieci w wieku poniżej 5 lat cierpiących z powodu niedożywienia ² ?

Polecane przez naszą społeczność

Jednym z ubocznych skutków covida, a właściwie długotrwałego covida, jest zainteresowanie chorobą o podobnych objawach: zespołem przewlekłego zmęczenia zwanego również encefalopatią mialgiczną.

Ta przewlekła choroba uderza w swoje ofiary (głównie kobiety w wieku 20–40 lat) wyczerpaniem, złym samopoczuciem po wysiłku, kłopotami z pamięcią, zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi, anomaliami układu odpornościowego i zaburzeniami snu. W czasopiśmie Cell Host & Microbe opublikowane zostały dwa badania poświęcone tej tajemniczej chorobie, a dokładniej jej związkom z mikrobiotą jelitową.

Spadek liczebności bakterii w mikrobiocie w przypadku zespołu przewlekłego zmęczenia

Badania te mają pewien punkt wspólny: wykazują, że u pacjentów zbyt mało jest bakterii jelitowej Faecalibacterium prausnitzii. Im większy spadek liczebności F. prausnitzii, tym silniejsze zmęczenie. To nie wszystko. Bakteria ta znana jest z tego, że wytwarza krótkołańcuchowy kwas tłuszczowy (SCFA) (sidenote: Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe są źródłem energii (paliwa) dla komórek organizmu, współdziałają z układem odpornościowym i biorą udział w komunikacji między jelitami a mózgiem. Silva YP, Bernardi A, Frozza RL. The Role of Short-Chain Fatty Acids From Gut Microbiota in Gut-Brain Communication. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:25. )  zwany maślanem, który jest pożyteczny dla gospodarza (czyli dla nas!). Maślan chroni naszą barierę jelitową, moduluje nasz układ odpornościowy… Nie ogranicza się do bytowania w układzie pokarmowym – dla naszego dobra przenika nawet do naszej krwi.

Zaburzony układ odpornościowy

Co więcej – i to właśnie wynika z drugiego badania – ten kwas tłuszczowy może tłumaczyć długofalowe zmiany przebiegu choroby. U pacjentów chorujących na zespół przewlekłego zmęczenia od ponad 10 lat mikrobiota jelitowa wydaje się być odtworzona i wracać do równowagi (choć pozostają pewne różnice w stosunku do osób zdrowych). Osoby chore długoterminowo wykazują za to poważniejsze objawy, a ich układ odpornościowy wydaje się bardziej zaburzony niż u pacjentów dotkniętych tą chorobą krócej niż od 4 lat. Badacze interpretują to w ten sposób, że początkowe zaburzenia mikrobioty jelitowej i zmniejszenie ilości maślanu mogą u niektórych osób powodować nieodwracalne zmiany w całym organizmie i prowadzić do długofalowych zakłóceń stanu zdrowia. ²

Polecane przez naszą społeczność

Wyczerpanie, osłabienie po wysiłku, kłopoty z pamięcią, ból, zaburzenia żołądkowo-jelitowe, anomalie układu odpornościowego, zaburzenia snu – ten zespół objawów jest charakterystyczny dla zespołu przewlekłego zmęczenia, czyli encefalopatii mialgicznej. O tej przewlekłej, utrudniającej funkcjonowanie chorobie dotykającej od 0,4% do 2,5% populacji – głównie dorosłych w wieku od 20 do 40 lat i przede wszystkim kobiety – wciąż bardzo mało wiadomo. Społeczność naukową interesuje jednak w tym zaburzeniu stanu zdrowia rola komunikacji jelit z mózgiem ¹, a zwłaszcza udział mikrobioty jelitowej. Dwie publikacje zamieszczone niedawno w czasopiśmie Cell Host & Microbe ^{2, 3} wzięły pod lupę zmiany zachodzące w społeczności drobnoustrojów w celu lepszego zrozumienia choroby i identyfikacji jej biomarkerów.

Bakterie wytwarzające maślan na cenzurowanym

Pierwsze badanie zostało oparte na analizach metagenomowych i metabolomowych próbek stolca pobranych od 106 pacjentów dotkniętych chorobą i 91 zdrowych osób mieszkających w 5 stanach USA. Wykazało ono znaczną dysbiozę jelitową u chorych obejmującą różnice w zakresie różnorodności, obfitości, szlaków biologicznych i interakcji między społecznościami mikroorganizmów obu grup. Dokładniej mówiąc, liczebność gatunków Faecalibacterium prausnitzii i Eubacterium rectale – dwóch pożytecznych bakterii wytwarzających maślan – w przypadku przewlekłego zmęczenia spada. Dodatkowe analizy potwierdzają niższy poziom syntezy maślanu bakteryjnego u chorych. Im większy spadek liczebności F. prausnitzii, tym silniejsze zmęczenie.

Osoby chorujące krótko vs chorujące długo

Drugie badanie – też amerykańskie – objęło 149 chorych i 79 zdrowych osób stanowiących grupę kontrolną. Jego oryginalną cechą było rozróżnienie dwóch grup pacjentów: 75 pacjentów chorujących krócej niż od 4 lat i 74 pacjentów chorujących od ponad 10 lat. Badacze również stwierdzili silną dysbiozę jelitową, zwłaszcza u osób chorujących krótko, ze spadkiem liczebności F. prausnitzii. U pacjentów chorujących od dawna mikrobiota jelitowa staje się bardziej podobna do tej, która cechuje zdrowych uczestników z grupy kontrolnej (wystąpiły jednak pewne różnice dotyczące gatunków o niskiej obfitości oraz różnorodności), co sugeruje powrót do względnej homeostazy.

U pacjentów chorych od dawna występują za to poważniejsze objawy kliniczne, a metabolizm jest bardziej zaburzony niż u pozostałych pacjentów, również jeżeli chodzi o układ odpornościowy. Dlatego badacze postawili hipotezę, że przewlekłe zmęczenie może się zaczynać od utraty pożytecznych bakterii – zwłaszcza tych wytwarzających maślan – co powoduje zmiany metaboliczne u gospodarza. Modyfikacje te mogą doprowadzić u niektórych osób do nieodwracalnych zmian metabolicznych i fenotypowych oraz do długotrwałych zakłóceń stanu zdrowia.

W przeciwieństwie do genomu – dziedziczonego po przodkach i stabilnego – nabyta w chwili urodzenia mikrobiota ewoluuje z biegiem czasu w sposób zależny od naszej diety i stylu życia oraz – co bardziej zaskakuje – od ludzi, z którymi się stykamy! Na to właśnie wskazują wyniki badania obejmującego analizę dużego panelu danych metagenomowych z 4 kontynentów. Zbadano łącznie 9715 próbek mikrobioty, w tym 7646 pochodzących ze stolca i 2069 ze śliny.

Im większa odległość geograficzna, tym mniej wspólnych mikroorganizmów

Pierwszy wniosek: wspólnota mikroorganizmów między ludźmi kształtuje się zgodnie z gradientem zależnym od odległości geograficznej, sieci kontaktów społecznych i pokrewieństwa. Ogólnie, jeżeli chodzi o mikrobiotę jelitową, najwyższy poziom współdzielenia szczepów zaobserwowano w relacjach matek z ich potomstwem w wieku od 0 do 3 lat (34%). Następne miejsca zajęły relacje osób (> 4 lat) mieszkających w tym samym gospodarstwie domowym (12%), dorosłych bliźniąt mieszkających osobno (8%) oraz dorosłych mieszkających w tej samej gminie, ale nie pod jednym dachem (8%). Według autorów podobieństwo profilu mikrobowego mieszkańców tej samej wsi wynika z fizycznych kontaktów i życia w tym samym środowisku. I odwrotnie – osoby nie mieszkające ani pod wspólnym dachem, ani w tej samej gminie mają bardzo mało wspólnych szczepów.

Transmisja mikroorganizmów matki pod lupą

Żeby lepiej zrozumieć transmisję mikroorganizmów matki, zanalizowano 3598 próbek pochodzących od 711 par matka-dziecko. Analizy te wykazały, że poziom współdzielenia szczepów jelitowych stopniowo spada z 65 % w pierwszym dniu do 50 % po 1 tygodniu, 47 % w wieku 1 roku, 27 % w wieku od 1 do 3 lat, 19 % do czasu ukończenia 18 lat i 14 % do osiągnięcia wieku 30 lat. Ten stopniowy spadek poziomu współdzielenia szczepów jelitowych bez wątpienia ma związek z malejącą bliskością fizyczną i kontaktem z nowymi środowiskami. Niemniej, rodzinne podobieństwo mikrobioty jelitowej nie znika: w wieku od 50 do 85 lat dzieci mają jeszcze 16 % szczepów jelitowych swoich matek, nawet jeżeli nie mieszkają już razem.

Jeżeli chodzi o mikrobiotę ustną, badanie danych pochodzących z Ameryki i wysp Fidżi wykazuje zupełnie inną dynamikę: poziom współdzielenia między matką a dzieckiem rośnie z wiekiem, zwłaszcza po osiągnięciu wieku 3 lat, co zbiega się z narastającą akumulacją gatunków mikroorganizmów w jego mikrobiocie ustnej. Jednak poziom jej współdzielenia między małym dzieckiem a jego matką (30 %) lub ojcem (24 %) nigdy nie dorównuje poziomowi charakteryzującemu partnerów (38 %) z powodu intymnego charakteru ich relacji.

Niewielki wpływ stylu życia na transmisję mikrobioty

Styl życia (zachodni lub inny) ma znacznie mniejszy niż przewidywano wpływ na dynamikę transmisji mikrobioty – poziom współdzielenia jej szczepów między pojedynczymi osobami jest bardzo podobny we wszystkich krajach. Wydaje się zatem, że największe bogactwo mikroorganizmów – zaobserwowane w społeczeństwach nie kultywujących zachodniego stylu życia – nie wynika z intensywniejszej transmisji od innych członków gospodarstwa domowego. Może ona być w większym stopniu konsekwencją interakcji z otoczeniem oraz diety i stylu życia, które sprzyjają zróżnicowaniu mikroorganizmów.