Мікроорганізми: ключ до здоров'я людини

Маленькі, невидимі, але дуже живі й складні створіння: мікроорганізми є незамінними для життя на Землі та для доброго здоров'я. Як вони нам допомагають? Як ми можемо їх захистити? Чому деякі з них спричиняють хвороби? Дізнайтеся нижче

Мікроорганізми: мікроскопічні створіння з надзвичайними здібностями

Мікроорганізми – живі істоти, невидимі неозброєним оком, які іноді називають «мікробами» чи «зародками». Зазвичай вони складаються з однієї клітини й можуть бути знайдені всюди: від глибин океану до дна нашого кишківника, у повітрі, ґрунті, рослинах і річках

Мікроорганізми: невтомні працівники за лаштунками

Мікроорганізми незамінні для життя на Землі завдяки своїм надзвичайним здібностям. Серед них – ключова роль у розкладанні рослинних і тваринних решток чи у фіксації вуглецю й азоту. Вони – ключові ланки функціонування наземних екосистем і здоров'я живих істот.

Наш організм також утворює справжню екосистему, де живуть у гармонії популяції мільярдів «дружніх» мікроорганізмів, надаючи нам широкий спектр послуг. Ці популяції відомі як наша «флора» чи « (sidenote: Мікробіота Спільноти мікроорганізмів (переважно бактерій, але також вірусів, грибів та архей), які заселяють людське тіло. Тип, кількість і розподіл цих мікроорганізмів суттєво відрізняються в різних ділянках тіла. Кишкова мікробіота, відома також як мікрофлора кишківника, містить найбільшу кількість мікроорганізмів. Вона також є найбільш вивченою. У людей мікробіота також міститься в піхві (вагінальна мікробіота), на поверхні шкіри (мікробіота шкіри), в сечовивідних шляхах (сечова мікробіота), дихальних шляхах (легенева мікробіота) та в ділянці вуха, носа і горла (ЛОР-мікробіота). Ці численні мікробіоти взаємодіють між собою і беруть участь у травних, метаболічних, імунних та неврологічних функціях. ) ». Такий тип мікробної спільноти можна знайти не лише у тварин і рослин, а й у ґрунтах та океанах

500 мільйонів саме стільки риновірусів (причина застуди) могло б поміститися у сфері розміром із головку шпильки.

1 мільярд саме стільки бактерій і вірусів міститься в 1 г випорожнень.

1 мільярд кількість бактерій і грибів у 1 г ґрунту.

Мікробіота – це спільноти мікроорганізмів (переважно бактерій, а також вірусів, грибів та архей), що заселяють організм людини.

Мікробіота кишківника – також відома як кишкова флора – містить найбільшу кількість мікроорганізмів. Вона також найбільш вивчена.

Бактерія для кожної потреби людства

  • Фіксуючи атмосферний азот у ґрунті біля коренів бобових, бактерії Rhizobium сприяють їхньому росту, обмежуючи потребу в хімічних добривах;
  • бактерії Lactobacillus acidophilus та Streptococcus thermophilus перетворюють молоко на йогурт;
  • гриб Penicillium roqueforti перетворює зсіле й ферментоване молоко на блакитний сир чи рокфор;
  • віруси під назвою «фаги» дозволяють нам лікувати певні інфекції, спричинені стійкими до антибіотиків бактеріями;
  • дріжджі Saccharomyces cerevisiae перетворюють цукри з пшениці чи ячменю на алкоголь для виробництва пива;
  • нарешті, сукупність бактерій, грибів та архей дозволяє очищати воду на очисних спорудах.

100 мільярдів бактерій міститься в 1 г зубного нальоту.

Сага мікроорганізмів

  • 3,4–3,7 мільярда років тому: поява перших бактерій і архей (перших форм життя на Землі).
  • 1665: англійський науковець Роберт Гук уперше спостерігає мікроорганізми (пліснявий грибок) під мікроскопом.
  • 1674: голландський торговець тканинами Антоні ван Левенгук уперше спостерігає бактерії під мікроскопом, назвавши їх «анімалькулями».
  • 1838: німецький натураліст і зоолог Крістіан Готфрід Еренберг вводить термін «бактерія».
  • 1857: Луї Пастер демонструє роль бактерій у ферментації.
  • 1882: Роберт Кох відкриває бацилу, відповідальну за туберкульоз.
  • 1918: епідемія іспанського грипу, спричинена вірусом H1N1 (25 мільйонів смертей).
  • 1930: перше спостереження вірусу за допомогою електронного мікроскопа.
  • 1917: Фелікс д'Ерель і Фредерік Творт відкривають бактеріофаги.
  • 1929: Александер Флемінг відкриває пеніцилін (антибіотик).
  • 1977: Карл Возе відкриває бактеріальні археї.
  • 1995: команда Крейга Вентера повністю секвенує перший бактеріальний геном.
  • 2019: пандемія COVID-19 (вірус SARS-CoV-2).

Кілька визначень мікроорганізмів

Бактерії

Вірус (включно з фагами)

Найпростіші

Мікроводорості

Гриби

Археї

Бактерії

Разом із вірусами бактерії, безсумнівно, є найзнайомішими широкому загалу мікроорганізмами. Під мікроскопом вони мають найрізноманітніші форми (палички, сфери, спіралі тощо) і можуть бути знайдені всюди: у рослинах, тваринах, людях, ґрунті, океанах тощо. Бактерії відіграють основну роль у розкладанні тваринної та рослинної органічної матерії. На щастя для нас, лише невелика їхня кількість діє як паразити чи патогени. Деякі псують їжу, тоді як інші покращують смак і зберігання (ферментація). Більшість бактерій, що живуть у симбіозі з людиною, знаходяться в травній системі (мікробіота). У ґрунтах Nitrobacter окислює нітрит до нітрату, тоді як Methanobacterium перетворює карбонат на метан. Propionibacterium перетворює лактозу молока, надаючи горіховий смак ементалю та грюйєру, тоді як певні непатогенні стафілококи сприяють дозріванню сиру та формуванню кірки4.

На жаль, деякі бактерії більш відомі своїм шкідливим впливом на здоров'я. У нашій кишковій мікробіоті більшість штамів Escherichia coli нешкідливі, але деякі можуть спричиняти харчові отруєння. Наприклад, бактерія Shigella відповідальна за захворювання під назвою шигельоз і спричинила 212 438 смертей у світі у 2016 році. Vibrio cholerae відповідальна за небезпечні спалахи холери у світі та 107 290 зафіксованих смертей у 2016 році, здебільшого серед бідних верств населення без доступу до питної води5. Інші сумнозвісні приклади – Clostridium tetani, що синтезує токсин, відповідальний за правець, і Clostridioides difficile – стійка до антибіотиків бактерія, головна причина небезпечної для життя внутрішньолікарняної інфекційної діареї у дорослих5.

Вірус (включно з фагами)

У великій родині мікроорганізмів віруси – найменші представники. Їхня структура надзвичайно проста: молекула ДНК чи РНК, оточена білками, які разом утворюють «капсид». Одна з незвичайних особливостей вірусів – їхня повна залежність від клітини-господаря. Іншими словами, вони мають проникнути в клітину і захопити її механізми, щоб реплікуватися й заражати нові сусідні клітини. Саме так діють віруси, що заражають людей (СНІД, застуда, грип тощо). Після вивільнення клітина-господар гине, і нові віруси атакують інші клітини.

Попри дуже погану репутацію, не всі віруси патогенні для людини, а деякі навіть є нашими друзями. Це стосується вірусів, відомих як бактеріофаги, або фаги (буквально «пожирачі бактерій»), які заражають лише бактерії. Дуже корисні для регулювання певних бактеріальних популяцій, бактеріофаги пропонують нові терапевтичні перспективи та є альтернативою антибіотикам. До них належать Siphoviridae, Myoviridae та Podoviridae, які відрізняються від «класичних» вірусів наявністю хвоста, що дозволяє їм прикріплюватися до бактерій. Бактеріофаги становлять половину всіх відомих видів вірусів4.

Загалом усі вірусні спільноти мікробіоти відомі як «вером».

Найпростіші

Менш відомі широкому загалу найпростіші – одноклітинні мікроорганізми найрізноманітніших форм: мінливі, як амеба, чи нерухомі й складні, як інфузорія-туфелька. Вони переважно живуть у різноманітних вологих середовищах, включно з прісною водою, морськими середовищами та ґрунтом. Вони можуть рухатися «амебоїдними» рухами за допомогою війок або пересуватися за допомогою джгутиків. Деякі найпростіші можуть заражати рослини й тварин, включно з людьми. Це стосується Plasmodium falciparum, сумнозвісного в усьому світі збудника тяжких форм малярії, якого бояться під час поїздок до певних країн.4.

Мікроводорості

Мікроводорості можна знайти у прісній чи морській воді, зокрема на дні океанів, озер чи річок. Іноді вони можуть розвиватися в ґрунтах чи на вологому камінні або в шерсті певних тварин. Вони містять хлорофіл, що дозволяє їм синтезувати власну їжу із сонячного випромінювання. Діатомові водорості – це мікроводорості, які опускаються на морське дно після загибелі. Їхні м'які частини розкладаються, а кремнієва клітинна стінка осідає під впливом тиску води4.

Фітопланктон – це мікроводорості, присутні в морській воді. Разом із бактеріями та вірусами, що також там живуть, вони утворюють «морську мікробіоту». Ця різноманітна популяція мікроорганізмів становить понад дві третини морської біомаси. Вона позитивно впливає на океанічну екосистему та сприяє здоров'ю планети.1

Гриби

Більшість грибів живуть у ґрунтах і на рослинах. Існує три основні групи грибів: багатоклітинні ниткоподібні плісняві грибки, макроскопічні ниткоподібні гриби та одноклітинні мікроскопічні дріжджі4. У природі плісняві та ниткоподібні гриби беруть участь у циклі вуглецю, розвиваючи довгі розгалужені нитки (міцелій), здатні розкладати рослинну матерію. Найбільший відомий міцелій знаходиться в Орегоні (США) і простягається на 9,7 км². В охороні здоров'я Penicillium notatum стояв за випадковим відкриттям пеніциліну Александером Флемінгом у 1928 році – одним із найбільших наукових проривів в історії. У харчовій промисловості одомашнення певних ниткоподібних грибів дозволяє виробництво сирів. Penicillium roqueforti використовується для дозрівання блакитних сирів, тоді як комплекс видів Penicillium camemberti застосовується для виробництва м'яких сирів, таких як камамбер і брі6. Дріжджі, як-от Saccharomyces, розмножуються брунькуванням дочірньої клітини від початкової материнської клітини. Вид Saccharomyces cerevisiae використовується у виробництві вина та пива.6

Деякі гриби є паразитами рослин, спричиняючи такі захворювання, як борошниста роса чи парша. Лише невелика кількість грибів впливає на здоров'я людини. До них належать стригучий лишай, молочниця та дріжджі Candida albicans, що спричиняють кандидоз.4.

Археї

Довгий час класифіковані як бактерії, на які вони дуже схожі, археї – одноклітинні мікроорганізми, що іноді утворюють нитки чи скупчення. Дослідження 1970-х років показали, що вони еволюційно відрізняються від бактерій. Вони мають спільні риси з еукаріотичними клітинами (такими як клітини людини), які мають складнішу структуру, ніж прокаріотичні бактерії. Археї можуть жити в екстремальних середовищах, таких як високий тиск чи рівень солоності, або дуже низькі чи дуже високі температури (гарячі джерела, гейзери, антарктичний лід тощо)4. Halobacterium чи Halococcus живуть у солоних озерах і мають червоний чи жовтий колір через свої пігменти, тоді як Pyrobaculum розмножуються під землею, у нафтових резервуарах, за температури понад 100°C.

 

Любіть своїх мікробів, і вони відповідатимуть вам взаємністю

Якщо ви думали, що мікробів треба лише знищувати, тепер ви бачите, що помилялися. Переважна більшість мікробів незамінна для життя й діяльності людини. Вони також незамінні для функціонування нашого організму та доброго здоров'я

Взаємовигідний обмін цінностями3, 7, 8

У нашому організмі живе розмаїта безліч «коменсальних» мікроорганізмів – на відміну від патогенних – з якими у нас справді симбіотичні стосунки. В обмін на їжу та притулок ці мікроби надають нам неоціненні послуги

Кілька вражаючих цифр

5000 мільярдів мільярдів мільярдів (тобто 5 × 10³⁰)
Стільки бактерій і архей живе на планеті.
Вони є, безумовно, найпоширенішою формою життя на Землі.

100 мільйонів світлових років
Відстань, яку можна було б покрити, якби 10³¹ вірусів, що живуть на Землі, вишикувати в лінію.

Наш мікробіом містить у 50–150 разів більше типів генів
ніж клітини нашого організму. Мікробіом – це насправді «другий геном».3

Організм людини містить у 10 разів більше бактерій, ніж клітин.2

У кишківнику бактерії мікробіоти живляться харчовими волокнами – які ми самі не здатні розщепити – і вивільняють важливі сполуки, відомі як коротколанцюгові жирні кислоти (КЖК). Ці молекули живлять кишкові клітини, сприяючи їхньому росту й диференціації та зміцнюючи їхню бар'єрну функцію. Мікроби також синтезують корисні біоактивні речовини, такі як амінокислоти та вітаміни (K2, B5, B6 тощо).

Вони також відіграють роль у дозріванні імунних клітин, особливо численних у стінці кишківника, і, займаючи територію та синтезуючи певні антибактеріальні білки, звані бактеріоцинами, захищають нас від розмноження патогенних мікроорганізмів. Нарешті, вони синтезують (sidenote: Метаболіти Малі молекули, що утворюються в процесі клітинного або бактеріального метаболізму. Наприклад, коротколанцюгові жирні кислоти — це метаболіти, які виробляються мікробіотою кишківника під час ферментації неперетравлюваних складних вуглеводів (клітковини тощо). 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.  Lamichhane S, Sen P, Dickens AM, et al An overview of metabolomics data analysis: current tools and future perspectives. Comprehensive analytical chemistry. 2018 ; 82: 387-413 ) , здатні регулювати деякі наші фізіологічні функції, зокрема імунну та нейронну. Наприклад, мікробіота й мозок перебувають у постійній комунікації через так звану вісь «мікробіота–кишківник–мозок».

Яку роль відіграє мікробіота в осі кишечник-мозок?

Дізнатися більше

Як подбати про своїх мікробів 3, 7, 8

Здоров'я нашої мікробіоти залежить від багатьох факторів: генетики, віку, середовища проживання, способу народження тощо. Але найпотужнішим модулятором мікробіоти кишківника залишається наше харчування. «Здорова» мікробіота, тобто багата й різноманітна, вимагає раціону з достатнім розмаїттям рослинної їжі (фрукти, овочі, олійні культури, цільні злаки, бобові тощо, що забезпечують правильні «субстрати», чи їжу, для мікроорганізмів), а також живих бактерій (ферментовані продукти, такі як квашена капуста, комбуча, кефір тощо)

Наше харчування не повинно містити забагато шкідливих продуктів, таких як ті, що містять емульгатори та підсолоджувачі

Скорочення прийому певних ліків (антибіотиків, антацидів, проносних, анксіолітиків тощо), помірне споживання алкоголю й тютюну та регулярна фізична активність – також чудові способи сприяти здоровій мікробіоті.

Actu GP: Grippe : prendre soin de son microbiote intestinal pour prévenir les complications ?

Коли мікроби шкодять, страждає наш організм

Мікроби відповідальні за безліч інфекційних захворювань: риновірус спричиняє застуду, вірус SARS-CoV-2 – COVID-19, бактерія Salmonella – гастроентерит, гриб Candida – кандидоз тощо. На щастя, нині ми маємо протимікробні препарати (антибіотики, противірусні, протигрибкові тощо), здатні лікувати більшість інфекцій, спричинених мікроорганізмами.

Остерігайтеся антимікробної резистентності мікроорганізмів

Останніми роками надмірне застосування цих засобів лікування призвело до поширення бактерій, вірусів і грибів, стійких до них. Наприклад, певні патогенні бактерії більше не реагують на жодне лікування антибіотиками. Вони відомі як «мультирезистентні» бактерії, чи «супербактерії». Внаслідок цього деякі хвороби, які раніше піддавалися лікуванню (інфекції сечовивідних шляхів, статеві чи внутрішньолікарняні інфекції, діарея, туберкульоз тощо), тепер можуть бути важко- або невиліковними.9

Визнана ВООЗ проблемою громадського здоров'я, антимікробна резистентність може забирати до 10 мільйонів життів на рік до 2050 року (стільки ж, скільки рак)10. ВООЗ рекомендує обмежувати застосування протимікробних препаратів, зокрема антибіотиків, у тваринництві, охороні здоров'я людей та сільському господарстві, але передусім закликає до розробки нових, ефективніших методів лікування інфекцій.

Всесвітній тиждень правильного використання протимікробних препаратів

Всесвітній тиждень обізнаності про стійкість до протимікробних препаратів (англійською: WAAW — World AMR Awareness Week) відзначається щорічно з 18 по 24 листопада. У 2023 році, як і у 2022 році, було обрано тему «Протидіймо антимікробній резистентності разом». Справді, ця стійкість становить загрозу не лише для людей, а й для тварин, рослин та навколишнього середовища.

Тому мета цієї кампанії полягає як у підвищенні обізнаності про стійкість до протимікробних препаратів, так і в просуванні найкращих практик відповідно до концепції «Єдине здоров'я» (або «One Health») серед усіх зацікавлених сторін (широкого загалу, лікарів, ветеринарів, тваринників та фермерів, представників влади тощо), щоб зменшити виникнення та поширення стійких інфекцій.

Дисбаланси: сприятливий ґрунт для хвороб способу життя 3, 5, 8

Мікроорганізми відповідальні не лише за інфекційні захворювання. Чи знали ви, що мікроорганізми також відіграють роль в ожирінні, діабеті, остеопорозі, раку, судинних захворюваннях і нейродегенеративних захворюваннях (Паркінсона, Альцгеймера тощо)?

Дослідження показують, що люди, які страждають на ці хвороби, мають дисбаланс своєї мікробіоти, відомий як «дисбіоз». Дисбіоз характеризується втратою багатства й різноманітності мікробних популяцій, особливо в кишківнику. Численні дослідження показали, що такі дисбаланси можуть негативно впливати на функціонування нашого організму та сприяти виникненню чи загостренню захворювань.

Наявні на сьогодні дані не дають точної відповіді на питання, чи дисбіоз спричиняє захворювання, чи захворювання спричиняє дисбіоз. Однак дослідження свідчать, що можливо підтримувати добре здоров'я, забезпечуючи багатство та різноманітність мікробіоти, тобто її «здоров'я», або відновлюючи її баланс

Що ви чули про дисбіоз?

Дізнатися більше

Модуляція мікробіоти для профілактики чи навіть лікування захворювань!

Існує кілька способів позитивно модулювати кишкову мікробіоту у випадках дисбіозу чи захворювання:3, 7 :Харчування та спосіб життя (див. вище)3, 7;

  • Пребіотики (інулін, галактоолігосахариди [ГОС], фруктоолігосахариди [ФОС] та лактулоза): ці сполуки здатні спеціально живити групи корисних бактерій, таких як Bifidobacterium та Lactobacillus, сприяючи їхньому розмноженню11;
  • Пробіотики (специфічні штами живих бактерій чи дріжджів із доведеною користю для здоров'я): наразі наукові докази їхньої ефективності обмежені дитячою діареєю, діареєю, пов'язаною з антибіотиками, певними запальними захворюваннями кишківника та некротизуючим ентероколітом, але їхній терапевтичний потенціал є предметом активних досліджень;11
  • Біоактивні метаболіти: здатні модулювати фізіологію цільових мікроорганізмів;

Світ мікробів: невичерпне джерело терапевтичних можливостей

Мікроорганізми – цінна галузь досліджень для науковців. Наприклад, щоб краще боротися з бактеріальною резистентністю до антибіотиків і розробити інструменти моніторингу, науковцям потрібне краще розуміння того, як бактерії обмінюються генами, як вони набувають антимікробної резистентності та шляхів, якими ця резистентність циркулює між довкіллям, людьми й тваринами.

Високороздільна геноміка та метагеноміка, широко застосовувані в дослідженнях мікробіоти людини, є потужними інструментами для вивчення мікробної динаміки.

Мікробіота на перехресті досліджень

Дедалі більше досліджень прагнуть покращити наше розуміння того, як мікроорганізми мікробіоти взаємодіють із людиною та сприяють належному функціонуванню людських клітин, а також розкрити, які мікробні профілі найкорисніші для здоров'я, а які зміни сприяють захворюванням.

Кінцева мета – визначити нові терапевтичні напрямки та нові пробіотичні бактерії, які дозволять модулювати мікробіоту та ефективніше керувати певними гострими й хронічними захворюваннями.

Кілька багатообіцяючих напрямків

  • Можливо, вдасться використовувати певні речовини, що природно виробляються бактеріями, наприклад бактеріоцини, для розробки нових методів лікування, здатних знищувати патогенні мікроорганізми чи уповільнювати їхній розвиток. Крім того, інші молекули, метаболізовані бактеріями, такі як коротколанцюгові жирні кислоти, можуть бути корисними завдяки своїм численним перевагам для здоров'я, включно з протизапальним і протираковим ефектом.
  • Генетична модуляція бактерій, таких як Escherichia coli, може дозволити їм виробляти різні типи молекул, цікавих із медичної точки зору: одні призначені для позитивної модуляції мікробіоти у випадку дисбіозу, спричиненого антибіотиками, інші діють як вакцина для боротьби з Vibrio cholerae (бактерією, відповідальною за холеру), а ще інші здатні цілеспрямовано знищувати такі патогени, як Pseudomonas aeruginosa – бактерія, що завдає спустошення в імунокомпрометованих людей.
  • Нарешті, можливо, вдасться використовувати бактеріофаги для точного націлювання на стійкі до антибіотиків бактерії у випадках інфекції, що потенційно стане потужною альтернативою антибіотикам.

Як бачите, хоча мікроорганізми невидимі й мають погану репутацію, вони заслуговують на нашу повну повагу й увагу, оскільки незамінні для нашого життя.

Багато таємниць досі оточують спільноти, які вони утворюють, їхню взаємодію з довкіллям і роль, яку вони відіграють у нашому організмі, але не минає й дня без нового дослідження, що показує важливість мати їх на своєму боці, а отже, і зміцнення нашого симбіозу з ними.

Microbiota: a well-connected network that influences health

Дізнатися більше
Джерела

1. Site Web : Fondation Tara

2. Microbiology by numbers. Nat Rev Microbiol. 2011 Sep;9(9):628.

3. Aggarwal N, Kitano S, Puah GRY, et al. Microbiome and Human Health: Current Understanding, Engineering, and Enabling Technologies. Chem Rev. 2023 Jan 11;123(1):31-72. 

4. Site Web Microbiology Society : What is Microbiology ?

5. GBD 2016 Diarrhoeal Disease Collaborators. Estimates of the global, regional, and national morbidity, mortality, and aetiologies of diarrhoea in 195 countries: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet Infect Dis. 2018 Nov;18(11):1211-1228.

6. Ropars J, Caron T, Lo YC, et al. “La domestication des champignons Penicillium du fromage” [The domestication of Penicillium cheese fungi]. Comptes rendus biologies vol. 343,2 155-176. 9 Oct. 2020.

7. Hou K, Wu ZX, Chen XY, et al. Microbiota in health and diseases. Signal Transduct Target Ther. 2022 Apr 23;7(1):135.

8. McFarland LV. Normal flora diversity and functions, Taylor & Francis Online 2000, Vol. 12 P.193-207.

9. Aslam B, Khurshid M, Arshad MI, et al. Antibiotic Resistance: One Health One World Outlook. Front Cell Infect Microbiol. 2021 Nov 25;11:771510. 

10. Un nouveau rapport appelle à agir d’urgence pour éviter une crise due à la résistance aux antimicrobiens – OMS, 29 avril 2019.

11. Quigley EMM. Prebiotics and Probiotics in Digestive Health. Clin Gastroenterol Hepatol. 2019 Jan;17(2):333-344.

12. Stone L. Faecal microbiota transplantation for Clostridioides difficiles infection. Nature Reviews Urology, June 2019.

13. Kang DW, Adams JB, Coleman DM, et al. Long-term benefit of Microbiota Transfer Therapy on autism symptoms and gut microbiota. Sci Rep. 2019 Apr 9;9(1):5821.

14. Quigley EMM, Gajula P. Recent advances in modulating the microbiome. F1000Res. 2020 Jan 27;9:F1000 Faculty Rev-46.

BMI-24.12
Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
News Off

Мікробіота: невидимий тренер, що допомагає покращити спортивні результати

Малорухливий спосіб життя може серйозно зашкодити вашому здоров'ю, тому так важливо щотижня займатися фізичними вправами. Хоча почати чи повернутися до тренувань не завжди легко, у всіх нас під рукою є важливий союзник: наша кишкова мікробіота.

Мікробіота кишківника
Actu GP Sport et microbiote, un cercle vertueux ?

Чому регулярна фізична активність важлива для нашого здоров'я? Чому так важко почати (знову) тренуватися?

A (sidenote: Малорухливий спосіб життя Поведінка в період неспання, що характеризується витратами енергії, близькими до рівня енерговитрат у стані спокою в положенні сидячи або лежачи». Приклад: час, проведений сидячи або лежачи протягом дня поза часом сну, будь то на роботі чи в школі, у моторизованому транспорті або під час дозвілля, зокрема перед екранами. Джерело: ВООЗ, Всесвітня організація охорони здоров'я. Рекомендації ВООЗ щодо фізичної активності та малорухливого способу життя: короткий огляд. 25 листопада 2020 р. 17 сторінок. ISBN: 9789240014862 )  seriously damages your health: insufficient physical activity is associated with a 20% to 30% increased risk of death.1 Conversely, regular  (sidenote: Physical activity Any bodily movement produced by skeletal muscle contraction resulting in an increase in energy expenditure (EE) relative to resting EE”. Examples of physical activity include walking, cycling, active play, sports, housework, gardening, and DIY. Source: Caspersen CJ, Powell KE, Christenson GM. Physical activity, exercise, and physical fitness: definitions and distinctions for health-related research. Public Health Rep. 1985 Mar-Apr;100(2):126-31. )  is associated with multiple muscular, cardiorespiratory, cardiovascular, bone, and weight management benefits.1 However, it’s not always easy to get (back) into it.

Малорухливий спосіб життя серйозно шкодить вашому здоров'ю: недостатня фізична активність пов'язана з підвищеним на 20–30% ризиком смерті. І навпаки, регулярна фізична активність пов'язана з численними перевагами для м'язів, кардіореспіраторної та серцево-судинної систем, кісток і контролю ваги. Однак почати чи повернутися до неї не завжди легко.

Щотижневі фізичні вправи пов'язані зі зниженням загальної смертності на 20–40%.

 

Заняття видом (sidenote: Sport Структурована фізична активність у вільний час, яка може включати фізичні вправи, де учасники дотримуються спільного зводу правил (або очікувань) і де визначено мету. Джерело: Khan KM, Thompson AM, Blair SN et al. Sport and exercise as contributors to the health of nations. Lancet. 2012 Jul 7;380(9836):59-64.    ) на витривалість, будь то біг, велоспорт, плавання чи аеробіка, вимагає низки фізіологічних адаптацій організму, і не лише в м'язах. Тривала фізична активність:

  • спричиняє втрату води й електролітів (зокрема натрію та хлору) через потовиділення, призначене для охолодження організму;
  • виснажує запаси глікогену, що використовуються для живлення м'язів, які рухаються;
  • посилює запалення через стрес фізичного навантаження тощо.

Хоча все це заради доброї справи, для організму це може бути справжнім випробуванням; але тут кишкова мікробіота може стати в пригоді.

Ну ж бо, вперед!

Очевидно, не всі ми маємо однаковий потяг до фізичних вправ. Мікробіота може стояти за браком мотивації в одних людей і надмірною відданістю в інших. Як так? Через кишкові бактерії, що виробляють молекули, які посилюють вивільнення дофаміну (органічної хімічної речовини, відповідальної за задоволення та мотивацію) під час фізичної активності – принаймні у мишей, які були об'єктом цих експериментів. 10

За однакової кількості обертів колеса деякі миші виробляють більше дофаміну, відчувають набагато більше задоволення й стають залежними від фізичних вправ. Ці миші, чия мікробіота значно стимулює цей зв'язок, мріють лише про те, щоб взути кросівки й стати новими чемпіонами колеса. А от гризуни, чия мікробіота не активує дофаміновий контур значною мірою, натомість надають перевагу капцям, адже їхні зусилля не винагороджуються великим задоволенням.

Чи допомагає мікробіота покращити нашу спортивну продуктивність?

Хоч як неймовірно це звучить, недавні наукові дослідження показали, що наша кишкова мікробіота допомагає нам долати виклики гідратації, енергії та запалення, пов'язані зі спортивною активністю.

Як вам добре відомо, для тривалого фізичного зусилля гідратація є ключовою. Насправді, певні кишкові бактерії можуть допомагати транспортувати рідини й розчинені речовини крізь кишковий бар'єр, тим самим підтримуючи гідратацію.

Ще один необхідний інгредієнт для спорту й продуктивності – енергія. І тут наша кишкова флора знову дає нам поштовх, допомагаючи м'язам, які вичерпали запаси глікогену під час видів спорту на витривалість. Бактерії кишкової мікробіоти ферментують клітковину, яку наш організм не здатен перетравити, вилучаючи цінні коротколанцюгові жирні кислоти (КЖК), які слугують запасним паливом для м'язів під час фізичного навантаження.

Втрати води через фізичні вправи становлять від 0,6 до 0,8 л/год при низькій чи помірній інтенсивності й можуть сягати до 2 л/год у спекотному й вологому середовищі.

Втрати мінералів через піт значні: від 20 до 70 ммоль/л для натрію та хлору, з великими варіаціями між людьми.

 

Ефекти цього енергетичного поштовху далеко не незначні: КЖК забезпечують понад 10% щоденної калорійної потреби людини. Користь КЖК іде значно далі, оскільки вони сприяють накопиченню запасів глікогену в м'язах перед фізичним навантаженням, відтерміновуючи момент, коли організму знадобиться додаткове паливо.2

 

Нарешті, вважається, що КЖК також зменшують запалення, спричинене інтенсивним фізичним зусиллям.2, 4, 5

Вісь «кишківник–м'язи–мозок»?

Наш кишківник перебуває в постійному діалозі з нашим мозком, і навпаки. Так звана вісь «кишківник–мозок» використовує потрійний контур комунікації11: нейронний шлях (нейрони), ендокринний шлях (гормони) та шлях імунної системи.

Так само деякі дослідники висунули гіпотезу про існування осі «кишківник–м'язи», що ґрунтується переважно на відомих коротколанцюгових жирних кислотах (КЖК), вироблених нашими кишковими бактеріями4,5. Ці КЖК, а також різні гормони, що вивільняються ними в товстій кишці, жировій тканині та підшлунковій залозі, циркулюють у кровотоці й взаємодіють із м'язами, відповідальними за рухи тіла

Оскільки фізична активність сприяє здоров'ю мозку, а зв'язок між нашою когнітивною системою та рівнем фізичної активності доведено, лише невеликий крок відділяє нас від припущення про існування осі «кишківник–м'язи–мозок».

Часом механізм особливо винахідливий: бактерії перетворюють відхід метаболізму спортсмена на корисний ресурс. Схоже, саме це відбувається з кишковою бактерією Veillonella atypica, пов'язаною з продуктивністю марафонців.6

Як це можливо? Коли м'язи бігунів вичерпують усі свої запаси глікогену, вони починають ферментацію для вироблення енергії, що дає відхід під назвою лактат (причину судом). Ось тут і вступає в дію добра стара Veillonella, перетворюючи лактат на пропіонат, який м'язи використовують як джерело енергії. Таким чином продуктивність спортсмена природним чином посилюється.

 

Кровотік може зростати у 20 разів між станом спокою та інтенсивним динамічним фізичним навантаженням.9

Однак, щоб отримати користь від цих молекул-«підсилювачів», вам потрібні правильні бактерії у вашому травному тракті, і ви маєте належно їх годувати. Без них мікроорганізми можуть навіть виробляти продукти, шкідливі для вашої продуктивності.2,4,7

Мікробіота і спорт

Дізнатися більше
Джерела

1. OMS, organisation mondiale de la santé. Fact Sheets Activité physique. Mise à jour : 5 octobre 2022.

2. Mach N, Fuster-Botella D. Endurance exercise and gut microbiota: A review. J Sport Health Sci. 2017 Jun;6(2):179-197.

3. den Besten G, van Eunen K, Groen AK et al. The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism. J Lipid Res. 2013 Sep;54(9):2325-40. 

4. Frampton J, Murphy KG, Frost G et al. Short-chain fatty acids as potential regulators of skeletal muscle metabolism and function. Nat Metab. 2020 Sep;2(9):840-848.

5. Przewłócka K, Folwarski M, Kaźmierczak-Siedlecka K et al. Gut-Muscle Axis Exists and May Affect Skeletal Muscle Adaptation to Training. Nutrients. 2020 May 18;12(5):1451. 

6. Scheiman J, Luber JM, Chavkin TA et al. Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism. Nat Med. 2019 Jul;25(7):1104-1109.

7. Sales KM, Reimer RA. Unlocking a novel determinant of athletic performance: The role of the gut microbiota, short-chain fatty acids, and "biotics" in exercise. J Sport Health Sci. 2023 Jan;12(1):36-44.

8. Khan KM, Thompson AM, Blair SN et al. Sport and exercise as contributors to the health of nations. Lancet. 2012 Jul 7;380(9836):59-64.

9. Rousseau AS. Nutrition, santé et performance du sportif d’endurance / Nutrition, health and performance of endurance athletes. Cahiers de Nutrition et Diététique. 2022 eb ;57(1) : 78-94.

10. Dohnalová L, Lundgren P, Carty et al. A microbiome-dependent gut-brain pathway regulates motivation for exercise. Nature. 2022 Dec;612(7941):739-747.

11. Cryan JF, O'Riordan KJ, Cowan CSM, et al. The Microbiota-Gut-Brain Axis. Physiol Rev. 2019;99(4):1877-2013.

12. Caspersen CJ, Powell KE, Christenson GM. Physical activity, exercise, and physical fitness: definitions and distinctions for health-related research. Public Health Rep. 1985 Mar-Apr;100(2):126-31.

13. OMS, Organisation mondiale de la Santé. Lignes directrices de l’OMS sur l’activité physique et la sédentarité: en un coup d’œil. 2020 Nov 25. 17 pages. ISBN: 9789240014862

Summary
Off
Sidebar
On
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
News Off

Помірні фізичні вправи для здорової кишкової мікробіоти

Спосіб життя, вік, генетика, харчування... безліч факторів можуть змінювати кишкову мікробіоту. Серед них є один, який досі не вивчено детально: фізичні вправи. Однак наукові дослідження показують, що регулярна фізична активність йде рука об руку з добрим травним здоров'ям і здоровою мікробіотою. 

Мікробіота кишківника
Actu PRO L’activité physique, c'est bon pour le microbiote !

Чи корисні фізичні вправи для здоров'я травлення?

Як і решта нашого організму, наша травна система лише виграє від фізичної активності. Коли ми займаємося помірно (менш ніж на 50% максимального споживання кисню, або (sidenote: VO2max Критерій, індивідуальний для кожного спортсмена, VO2max — це максимальна кількість кисню, яку організм здатний засвоїти з повітря та доставити до м'язових волокон для забезпечення їхніх потреб під час фізичних навантажень. Чим вищий показник VO2max, тим кращі результати. Коли цей показник низький, спортивні можливості обмежені, і для його підвищення знадобляться спеціальні тренування. ) ):

  • кишковий транзит отримує імпульс;
  • слизова оболонка, що вистилає травний тракт, залишається в кращому стані.

Наукове дослідження показало, що після трьох місяців помірної фізичної активності гастроінтестинальна моторика (скорочення м'язів травного тракту, необхідні для просування їжі крізь нього) покращується, а в результаті транзит прискорюється, скорочуючи час, який майбутні випорожнення проводять у травній системі, а отже, і період контакту будь-яких патогенів, присутніх у цих випорожненнях, із кишковим бар'єром. Те саме спостерігається вже після одного тижня помірно інтенсивної їзди на велосипеді. Іншими словами, (sidenote: Sport Структурована фізична активність у вільний час, яка може включати фізичні вправи, де учасники дотримуються спільного зводу правил (або очікувань) і де визначено мету. Джерело: Khan KM, Thompson AM, Blair SN et al. Sport and exercise as contributors to the health of nations. Lancet. 2012 Jul 7;380(9836):59-64.    ) корисний для травної системи, доки ви не одержимі секундоміром і не перенапружуєтеся.

Користь для кишківника вже від 2,5 годин фізичної активності на тиждень

Прогулянка на роботу, підйом сходами замість ескалатора, прибирання пилососом, садівництво, велосипед і заняття в спортзалі: 2,5 години фізичної активності на тиждень достатньо, щоб принести користь кишковій мікробіоті. Більше того, немає потреби бігти марафон: покращення різноманітності та багатства мікробіоти більше пов'язане із загальною кількістю годин фізичної активності, ніж з інтенсивністю занять.

Те саме стосується кишкової слизової оболонки, що вистилає стінки нашого травного тракту. Спорт у поміркованих кількостях, таким чином, іде рука об руку зі здоровою слизовою оболонкою, яка ідеально виконує свою бар'єрну функцію.

 

Вашій мікробіоті потрібні фізичні вправи, тож взувайте кросівки

Чи є це прямим наслідком доброго травного здоров'я? Помірні фізичні вправи підтримують вашу мікробіоту кишківника в чудовій формі. Тому фізичні вправи мають усі переваги:

  • вони покращують склад і функціонування кишкової мікробіоти, сприяючи становленню багатої й корисної флори;
  • вони сприяють синтезу молекул, що модулюють імунітет, та інших, з антимікробними властивостями, які ефективно захищають від атак патогенів.

Ці перші результати досліджень мають спонукати вас підвестися з дивана. Навіть невеликі фізичні вправи призводять до більшого різноманіття бактеріального типу Firmicutes, сприяючи здоровішому кишковому середовищу. У малорухливих підлітків, які починають бігати по півгодини з помірною інтенсивністю чотири рази на тиждень, флора змінюється (а перепади настрою зменшуються), зі збільшенням чисельності Coprococcus та Blautia. Обов'язково займайтеся регулярно: професійні регбісти можуть похвалитися здоровою мікробіотою.

 

Нарешті, схоже, існує зв'язок з інтенсивністю занять6: чим вищий рівень бійців бойових мистецтв, тим різноманітніша й багатша на корисні бактерії їхня кишкова мікробіота.

Кажуть навіть, що фізичні вправи мають терапевтичну цінність: при помірній інтенсивності вони, схоже, ефективно зменшують синдром подразненого кишківника (від якого страждають багато спортсменів на витривалість). Ще одна причина регулярно займатися спортом.

 

Спорт – так, але без надмірностей

Спалюйте калорії, але не за будь-яку ціну. Як і в усьому, надмірність може зашкодити: 60 хвилин дуже інтенсивного тренування на витривалість (при 70% від можливостей (sidenote: VO2max Критерій, індивідуальний для кожного спортсмена, VO2max — це максимальна кількість кисню, яку організм здатний засвоїти з повітря та доставити до м'язових волокон для забезпечення їхніх потреб під час фізичних навантажень. Чим вищий показник VO2max, тим кращі результати. Коли цей показник низький, спортивні можливості обмежені, і для його підвищення знадобляться спеціальні тренування. ) ) призводять до болю в животі, нудоти й діареї. Інші фактори, такі як висота над рівнем моря, температура довкілля, недостатня гідратація та вік, також, схоже, впливають на рівень дискомфорту.

Бігуни вдвічі більше піддаються цьому ризику, ніж ті, хто займається іншими видами спорту на витривалість, наприклад велоспортом чи плаванням. Найбільше страждають прихильники дисципліни: явище трапляється у 1,5–3 рази частіше серед професійних спортсменів, ніж серед аматорів. Від 30% до 50% спортсменів страждають на травні проблеми, а серед учасників ультравитривалісних випробувань цей показник зростає до 90%. Зображення марафонців, які страждають на діарею посеред забігу, легко знайти в інтернеті.

Від 30% до 50% спортсменів страждають на травні проблеми, а серед учасників ультравитривалісних випробувань цей показник зростає до 90%

Чим пояснюється ця епідемія шлунково-кишкових розладів серед спортсменів? Тим, що їхній організм спрямовує всю енергію на забезпечення м'язів необхідним киснем. Інтенсивні фізичні навантаження змушують кровоносну систему працювати на межі, віддаючи наказ негайно перерозподілити кровотік до м'язів на шкоду нашому кишківнику та травній системі. Водночас організм активує симпатичну нервову систему, через яку наше серце б'ється швидше, коли ми налякані, що впливає на транзит. Цей подвійний механізм пояснює біль, нудоту та діарею.

 

Розлади травлення

Дізнатися більше

Головна проблема полягає в тому, що порушена травна система спричиняє нездоровий стан мікробіоти, яку вона приймає. Тож, незалежно від того, аматор ви чи професіонал, надто інтенсивні або непропорційні вашому фізичному рівню тренування можуть змінювати склад і функцію вашої мікробіоти, що відомо як дисбіоз.

«Дисбіоз» можна визначити як зміну складу та функції мікробіоти. Ця зміна є результатом поєднання факторів довкілля та факторів, специфічних для кожної людини.9

Чим інтенсивніша фізична активність, тим швидшим і глибшим є порушення. Результат – підвищена кишкова проникність, коли мембрана травного тракту більше не здатна виконувати роль бар'єру та прикордонника. Бактеріальні токсини та прозапальні молекули можуть тоді потрапляти в організм спортсмена, потенційно впливаючи на загальне здоров'я.

 

Мікробіота і спорт

Дізнатися більше
Джерела

1. Ribeiro FM, Petriz B, Marques G et al. Is There an Exercise-Intensity Threshold Capable of Avoiding the Leaky Gut? Front Nutr. 2021 Mar 8;8:627289. 

2. Mach N, Fuster-Botella D. Endurance exercise and gut microbiota: A review. J Sport Health Sci. 2017 Jun;6(2):179-197. 

3. Wang R, Cai Y, Lu W et al. Exercise effect on the gut microbiota in young adolescents with subthreshold depression: A randomized psychoeducation-controlled Trial. Psychiatry Res. 2023 Jan;319:115005

4. Clarke SF, Murphy EF, O'Sullivan O et al. Exercise and associated dietary extremes impact on gut microbial diversity. Gut. 2014 Dec;63(12):1913-20. 

5. Barton W, Penney NC, Cronin O et al. The microbiome of professional athletes differs from that of more sedentary subjects in composition and particularly at the functional metabolic level. Gut. 2018 Apr;67(4):625-633. 

6. Liang R, Zhang S, Peng X, Yang W, Xu Y, Wu P, Chen J, Cai Y, Zhou J. Characteristics of the gut microbiota in professional martial arts athletes: A comparison between different competition levels. PLoS One. 2019 Dec 27;14(12):e0226240. 

7. Rousseau AS. Nutrition, santé et performance du sportif d’endurance / Nutrition, health and performance of endurance athletes. Cahiers de Nutrition et Diététique. 2022 eb ;57(1) : 78-94.

8. Ticinesi A, Lauretani F, Tana C et al. Exercise and immune system as modulators of intestinal microbiome: implications for the gut-muscle axis hypothesis. Exerc Immunol Rev. 2019;25:84-95. 

9. Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, et al. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-232.

10. Shah S, Mu C, Moossavi S, et al. Physical activity-induced alterations of the gut microbiota are BMI dependent. FASEB J. 2023 Apr;37(4):e22882.

11. Caspersen CJ, Powell KE, Christenson GM. Physical activity, exercise, and physical fitness: definitions and distinctions for health-related research. Public Health Rep. 1985 Mar-Apr;100(2):126-31.

12. Khan KM, Thompson AM, Blair SN et al. Sport and exercise as contributors to the health of nations. Lancet. 2012 Jul 7;380(9836):59-64.

Summary
Off
Sidebar
On
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
News Off

Вірусна діарея: коли підступний вірус приходить до нашого кишківника без запрошення

Інфекційна діарея може бути спричинена бактеріями (бактеріальна діарея), паразитами (паразитарна діарея) або вірусами (вірусна діарея). П'ять основних вірусів причетні до вірусної діареї. Перший із них – ротавірус, головна причина смертей, пов'язаних із діареєю, серед дітей до 5 років. І це попри вакцинацію немовлят проти цього жахливого вірусу з 2006 року. Ефективність вакцинації, схоже, нижча в країнах із низьким рівнем доходу, безсумнівно, через склад кишкової мікробіоти.

Мікробіота кишківника Діарея мандрівників Діарея, пов'язана з прийомом антибіотиків

Що таке вірусна діарея?

Діарея визначається як виділення щонайменше трьох рідких або водянистих випорожнень на день, а інфекційна діарея – це діарея, спричинена інфекцією патогеном (вірусом, бактерією або паразитом).¹⁻³ Якщо патоген – вірус, діарею називають «вірусною».

 

Вірусна, бактеріальна та паразитарна діарея – це не одне й те саме

У межах широкого поняття діареї, попри існування неінфекційних форм (наприклад, при хворобі Крона), переважна більшість випадків спричинена патогенною інфекцією. Залежно від причетного патогена, розрізняють:

  • вірусну діарею, якщо винуватець – вірус (наприклад, ротавірус, що вражає багатьох немовлят);
  • бактеріальну діарею, якщо причина – бактерія (наприклад, Vibrio cholerae, відповідальна за спалахи холери);
  • паразитарну діарею, якщо першопричина – паразит (наприклад, одноклітинний паразит Giardia intestinalis, відповідальний за лямбліоз, якого бояться туристи, або круглий черв'як, якого бояться батьки маленьких дітей).

Нарешті, діарея також може бути поширеним побічним ефектом (до 35% пацієнтів)⁴,⁵ лікування антибіотиками. Це називається діареєю, пов'язаною з прийомом антибіотиків.

Які віруси за це відповідальні?

Хоча ротавірус є найсмертоноснішим (за оцінками, 210 000 смертей у 2016 році серед дітей до 5 років), він далеко не єдиний вірус, відповідальний за гостру діарею чи навіть смерть: аденовірус, норовірус, саповірус та астровірус щороку вбивають від 17 000 до 37 000 маленьких дітей кожен.⁶

Зауважимо: SARS-CoV-2, кодова назва вірусу, відповідального за пандемію COVID-19, також може спричиняти діарею. Однак частоту таких випадків важко визначити кількісно: показники сильно різняться від дослідження до дослідження – одні науковці повідомляють про частоту діареї у 2% випадків, інші – у 50%!

Як маленький вірус спричиняє гостру вірусну діарею?

При вірусній діареї, як і при інфекційній діареї загалом, усе починається зі зіткнення між патогеном (у цьому випадку вірусом) та організмом-господарем. Результат цього зіткнення залежить від складних балансів, у яких значну роль відіграє мікробіота кишківника: наприклад, у мишей певні бактерії, схоже, здатні запобігати або навіть лікувати ротавірусну інфекцію.⁸ Отже, один і той самий вірус матиме різний ефект залежно від стану кишкової мікробіоти зараженої людини. Менш різноманітна мікробіота, ймовірно, більш вразлива до вірусу.¹²

Коли вірус бере гору, процес завжди по суті однаковий: вірус інфікує клітини, що вистилають тонкий кишківник, і спричиняє ураження, які перешкоджають всмоктуванню рідини.⁹ Результат – дуже рідка діарея (але без наявності крові), яка може супроводжуватися іншими симптомами, такими як блювання, нудота, спазми в животі та гарячка.¹⁰ Це знаменитий вірусний гастроентерит, що повертається щозими. Особливо тяжкий у випадку інфекції ротавірусом, який спричиняє більш виражені симптоми, він зазвичай супроводжується дисбіозом кишкової мікробіоти, порушеної вторгненням цього вірусу.¹¹,¹²

 

Як запобігти вірусній діареї?

Зважаючи на небезпечність ротавірусу для вразливих людей, було розроблено превентивні вакцини для зниження рівня смертності серед маленьких дітей. За оцінками, вакцинація немовлят проти ротавірусу запобігла 139 000 смертей серед дітей до п'яти років у період з 2006 по 2019 рік. Ця цифра вважається одночасно значною, але доволі низькою, з огляду на сподівання, покладені на вакцинацію: вакцина, схоже, менш ефективна в країнах із низьким або середнім рівнем доходу (які, як не парадоксально, є найбільш ураженими).

Серед факторів, що можуть пояснювати цю нижчу ефективність, – склад мікробіоти організму, яка впливає на імунну відповідь на вакцинацію в кишківнику.¹³⁻¹⁶ До цього превентивного заходу, звісно, додаються поради щодо гігієни та соціального дистанціювання, які застосовуються до всіх типів інфекційної діареї.

Профілактика діареї за допомогою гігієни

Інфекційну діарею, спричинену бактеріями, вірусами чи паразитами, насамперед можна попередити завдяки гігієнічним практикам:

  • ретельне й часте миття рук (після відвідування туалету, перед їжею тощо);
  • очищення робочих поверхонь кухні;
  • використання чистої води;
  • дистанціювання від хворих людей тощо.

Оскільки забруднення води фекальними масами відповідальне за значний відсоток таких інфекцій, інфекційна діарея найчастіше трапляється там, де бракує чистої води (країни з низьким рівнем доходу, тимчасові табори, тимчасові житлові приміщення після землетрусу тощо).

Як лікувати вірусну діарею?

Дуже поширена і зазвичай не тяжка, вірусна діарея все ж може призводити до серйозної дегідратації у найвразливіших людей (немовлят, недоїдаючих дітей, імунокомпрометованих дорослих, людей похилого віку). Лікування зосереджене на боротьбі з втратою води та електролітів (наприклад, поповненні втрачених іонів натрію, калію та хлору):

  • перорально (за допомогою розчинів для оральної регідратації);
  • або внутрішньовенно у найтяжчих випадках.

Медичні працівники також можуть рекомендувати певні штами пробіотиків для лікування гострого гастроентериту у дітей. Ці корисні бактерії скорочують тривалість діареї та/або тривалість госпіталізації, та/або кількість випорожнень (ESPGHAN 2023).

Жодних антибіотиків проти вірусів

Так само як вам не спало б на думку використовувати мухобійку, щоб позбутися миші, чи мишоловку, щоб зловити муху, антибіотики неефективні проти вірусів. Антибіотики вбивають бактерії, а не віруси. Ба більше, у деяких випадках антибіотики самі спричиняють діарею як побічний ефект – що було б украй небажаним для пацієнта, який уже страждає на вірусну діарею!

Ключові моменти

  • Діарея визначається як виділення щонайменше трьох рідких або водянистих випорожнень на день, а інфекційна діарея – це діарея, спричинена інфекцією патогеном. Через спричинену нею дегідратацію діарея стала причиною 1,6 мільйона смертей у 2016 році, переважно серед недоїдаючих або імунокомпрометованих дітей чи людей, які живуть із ВІЛ.¹⁻³
  • У випадку зараження вірусом діарею називають «вірусною». Вірус ротавірус спричиняє найбільше смертей, далеко позаду – аденовірус, норовірус, саповірус та астровірус.⁶
  • Іноді кишковій мікробіоті вдається протистояти інфекції; в інших випадках вірус знищує кишкову мікробіоту і спричиняє водянисту діарею, яка може поєднуватися з іншими симптомами, такими як блювання, нудота, спазми в животі та гарячка. Це вірусний гастроентерит.¹⁰
  • Профілактика вірусної діареї спирається на вакцинацію немовлят проти ротавірусу (менш ефективну в країнах із низьким або середнім рівнем доходу), доступ до чистої питної води та гігієнічні практики й соціальне дистанціювання, які застосовуються до всіх типів інфекційної діареї.¹³⁻¹⁶
  • Лікування вірусної діареї зосереджене на боротьбі з дегідратацією. Певні штами пробіотиків можуть призначатися для лікування гострого гастроентериту у дітей (ESPGHAN 2023). Антибіотики, натомість, неефективні проти вірусів і навіть можуть погіршити діарею.

За лаштунками інфекційної діареї: роль мікробіоти

Дізнатися більше

Інформація в цій статті має виключно ознайомчий та інформаційний характер і не може бути використана як заміна професійної медичної консультації, діагностики чи лікування. Завжди звертайтеся до свого лікаря або іншого кваліфікованого медичного працівника з будь-якими питаннями щодо вашого здоров'я або медичного стану. Ніколи не ігноруйте професійні медичні поради та не відкладайте візит до лікаря через інформацію, яку ви прочитали в цьому матеріалі.

Джерела

1. WHO Fact Sheet 2024

2. Iancu MA, Profir M, Roşu OA, Ionescu RF, Cretoiu SM, Gaspar BS. Revisiting the Intestinal Microbiome and Its Role in Diarrhea and Constipation. Microorganisms. 2023 Aug 29;11(9):2177. 

3. Sokic-Milutinovic A, Pavlovic-Markovic A, Tomasevic RS, Lukic S. Diarrhea as a Clinical Challenge: General Practitioner Approach. Dig Dis. 2022;40(3):282-289.

4. McFarland LV, Ozen M, Dinleyici EC et al. Comparison of pediatric and adult antibiotic-associated diarrhea and Clostridium difficile infections. World J Gastroenterol. 2016;22(11):3078-3104

5. Theriot CM, Young VB. Interactions Between the Gastrointestinal Microbiome and Clostridium difficile. Annu Rev Microbiol. 2015;69:445-461.

6. Cohen AL, Platts-Mills JA, Nakamura T  et al. Aetiology and incidence of diarrhea requiring hospitalisation in children under 5 years of age in 28 low-income and middle-income countries: findings from the Global Pediatric Diarrhea Surveillance network. BMJ Glob Health. 2022 Sep;7(9):e009548. 

7. D'Amico F, Baumgart DC, Danese S, Peyrin-Biroulet L. Diarrhoea During COVID-19 Infection: Pathogenesis, Epidemiology, Prevention, and Management. Clin Gastroenterol Hepatol. 2020 Jul;18(8):1663-1672. 

8. Shi Z, Zou J, Zhang Z, Zhao X, Noriega J, Zhang B, Zhao C, Ingle H, Bittinger K, Mattei LM, Pruijssers AJ, Plemper RK, Nice TJ, Baldridge MT, Dermody TS, Chassaing B, Gewirtz AT. Segmented Filamentous Bacteria Prevent and Cure Rotavirus Infection. Cell. 2019 Oct 17;179(3):644-658.e13.

9. Iturriza-Gómara M, Cunliffe NA. 34 - Viral Gastroenteritis. Editor(s): Edward T. Ryan, David R. Hill, Tom Solomon, Naomi E. Aronson, Timothy P. Endy, Hunter's Tropical Medicine and Emerging Infectious Diseases (Tenth Edition), Elsevier, 2020, Pages 289-307. ISBN 9780323555128. 

10. Bányai K, Estes MK, Martella V, Parashar UD. Viral gastroenteritis. Lancet. 2018 Jul 14;392(10142):175-186. 

11. Sohail MU, Al Khatib HA, Al Thani AA, Al Ansari K, Yassine HM, Al-Asmakh M. Microbiome profiling of rotavirus infected children suffering from acute gastroenteritis. Gut Pathog. 2021 Mar 29;13(1):21. 

12. Mizutani T, Ishizaka A, Koga M, Tsutsumi T, Yotsuyanagi H. Role of Microbiota in Viral Infections and Pathological Progression. Viruses. 2022 May 1;14(5):950. 

13. Huang B, Wang J, Li L. Recent five-year progress in the impact of gut microbiota on vaccination and possible mechanisms. Gut Pathog. 2023 Jun 12;15(1):27. Erratum in: Gut Pathog. 2023 Jul 10;15(1):34.

14. Magwira CA, Taylor MB. Composition of gut microbiota and its influence on the immunogenicity of oral rotavirus vaccines. Vaccine. 2018 Jun 7;36(24):3427-3433. 

15. Lynn DJ, Benson SC, Lynn MA, Pulendran B. Modulation of immune responses to vaccination by the microbiota: implications and potential mechanisms. Nat Rev Immunol. 2022 Jan;22(1):33-46. 

16. Zimmermann P. The immunological interplay between vaccination and the intestinal microbiota. NPJ Vaccines. 2023 Feb 23;8(1):24.

Summary
Off
Sidebar
On
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
News Off

Паразитарна діарея: як стан мікробіоти впливає на одужання?

Інфекційна діарея може бути спричинена бактеріями (бактеріальна діарея), паразитами (паразитарна діарея) або вірусами (вірусна діарея). При паразитарній діареї винуватцями можуть бути дрібні мікроорганізми, такі як Giardia intestinalis (відповідальна за лямбліоз) чи Entamoeba histolytica (спричиняє амебіаз), або черв'яки, найвідоміший з яких, безсумнівно, аскарида. Не всі люди реагують однаково на паразитарну інфекцію. Тоді як більшість із нас залишаються безсимптомними, інші страждають на діарею, яка може бути тяжкою або навіть смертельною. Мікробіоту кишківника дедалі частіше називають ключовим фактором, що пояснює цю варіативність

Мікробіота кишківника Діарея мандрівників Діарея, пов'язана з прийомом антибіотиків

Що таке паразитарна діарея?

Діарея визначається як виділення щонайменше трьох рідких або водянистих випорожнень на день, а інфекційна діарея – це діарея, спричинена інфекцією патогеном (вірусом, бактерією або паразитом).¹⁻³ Якщо патоген – паразит, діарею називають «паразитарною».

 

They are not the same thing

У межах широкого поняття діареї, попри існування неінфекційних форм (наприклад, при хворобі Крона), переважна більшість випадків спричинена патогенною інфекцією. Залежно від причетного патогена, розрізняють:

  • вірусну діарею, якщо винуватець – вірус (наприклад, ротавірус, що вражає багатьох немовлят);
  • бактеріальну діарею, якщо причина – бактерія (наприклад, Vibrio cholerae, відповідальна за спалахи холери);
  • паразитарну діарею, якщо першопричина – паразит (наприклад, одноклітинний паразит Giardia intestinalis, відповідальний за лямбліоз, якого бояться туристи, або круглий черв'як, якого бояться батьки маленьких дітей).

Нарешті, діарея також може бути поширеним побічним ефектом (до 35% пацієнтів)⁴,⁵ лікування антибіотиками. Це називається діареєю, пов'язаною з антибіотиками.

Які паразити за це відповідальні?

Кишкові паразити можна поділити на дві основні категорії:⁶⁻

  • найпростіші – одноклітинні організми розміром менше одного міліметра, серед яких найвідоміші Giardia intestinalis (лямбліоз), Entamoeba histolytica (небезпечний амебіаз), Cyclospora cayetanensis (циклоспороз) та Cryptosporidium spp (криптоспоридіоз);
  • гельмінти – багатоклітинні організми, більш відомі як черв'яки, найвідоміший серед яких, безсумнівно, аскарида.

Інфекції цими двома типами паразитів поширені: за оцінками, 350 мільйонів людей заражені трьома найпоширенішими видами найпростіших, а 895 мільйонів – гельмінтами, що передаються через ґрунт. Через глобалізацію харчового виробництва, міжнародні подорожі та міграційні хвилі інфекції найпростішими нині поширеніші на Заході, ніж інфекції черв'яками.⁶

Як паразити спричиняють гостру паразитарну діарею?

При паразитарній діареї, як і при інфекційній діареї загалом, усе починається зі зіткнення між патогеном (у цьому випадку паразитом), зазвичай переданим через забруднену їжу чи забруднену воду, та організмом-господарем (нашим тілом). Однак паразитарна інфекція не обов'язково призводить до таких симптомів, як діарея. Інфекції найпростішим Entamoeba histolytica зазвичай безсимптомні, але можуть спричинити інвазивне захворювання товстої кишки в імунокомпрометованих пацієнтів.⁷ Те саме стосується черв'яків: легка інфекція часто залишається непоміченою, тоді як наявність великої кількості черв'яків може спричиняти цілу низку симптомів, таких як порушення росту та фізичного розвитку. Це пояснюється тим, що черв'яки живляться тканинами господаря, спричиняючи кишкову крововтрату та перешкоджаючи всмоктуванню поживних речовин.⁸,

Кожен паразит має свої особливості:⁷

  • серед найпростіших, Giardia intestinalis інфікує верхню частину тонкого кишківника і може спричинити, через 6–15 днів після зараження, гостру дуже рідку діарею, тоді як Entamoeba histolytica вражає товсту кишку і може спричиняти криваву діарею зі слизом;
  • черв'як аскарида інфікує нас через ковтання яєць, які можуть бути на неретельно вимитих продуктах (фрукти, овочі) чи в забрудненій воді. Її яйця вивільняють личинки в травному тракті. Ті, своєю чергою, проходять крізь стінку травного тракту й досягають легень через кровотік, де можуть спричиняти перші симптоми (рання легенева фаза). Це лише початок. Личинки піднімаються трахеєю до стравоходу і сповзають стравоходом, а потім травним трактом, де перетворюються на дорослих особин (пізня кишкова фаза, з діареєю, легким болем у животі, втратою ваги, нудотою та блюванням), які відкладають яйця, що виводяться з випорожненнями.

Як запобігти паразитарній діареї?

Профілактика насамперед ґрунтується на гігієнічних порадах, які застосовуються до всіх типів інфекційної діареї.

Ще один напрямок дослідження, натхненний спостереженням: різні люди по-різному реагують на паразитів; одні залишаються безсимптомними, тоді як інші страждають на гостру діарею. Мікробіота кишківника може пояснити цю клінічну варіативність: наприклад, у Бангладеш низька чисельність бактерії Megasphaera до та на момент виявлення паразита Cryptosporidium була пов'язана з паразитарною діареєю у немовлят, що свідчить про можливу роль кишкової мікробіоти в тяжкості криптоспоридіозу.¹⁰

Якщо говорити про гельмінтів, зв'язки між цими черв'яками та кишковою мікробіотою також є предметом численних досліджень. Між ними, а також з імунною системою господаря, існують складні взаємодії. Однак кишкових черв'яків не обов'язково варто уникати: у малих дозах вони можуть мати корисний вплив на здоров'я, зокрема сприяти стійкості до інших патогенів травної системи чи навіть профілактиці алергічних захворювань.¹

Профілактика діареї за допомогою засобів гігієни

Інфекційній діареї, незалежно від того, викликана вона бактеріями, вірусами чи паразитами, можна запобігти насамперед за допомогою гігієнічних заходів:

  • ретельне та часте миття рук (після відвідування туалету, перед їдою тощо),

  • очищення кухонних робочих поверхонь,

  • використання чистої води,

  • дистанціювання від хворих людей тощо.

Оскільки забруднення води фекаліями є причиною великого відсотка таких інфекцій, інфекційна діарея найчастіше зустрічається там, де бракує чистої води (країни з низьким рівнем доходу, стихійні табори, тимчасові помешкання після землетрусів тощо).

Як лікувати паразитарну діарею?

Як і всі типи діареї, паразитарна діарея особливо небезпечна для найменших дітей, людей похилого віку та імунокомпрометованих пацієнтів через ризик дегідратації. Тому лікування насамперед зосереджене на терапії симптомів, а саме на боротьбі з втратою води та електролітів (іонів натрію, калію та хлору)

  • перорально (за допомогою розчинів для оральної регідратації);
  • або внутрішньовенно у найтяжчих випадках.

Коли медичний працівник підозрює, що причиною діареї може бути паразитарна інфекція (наприклад, якщо пацієнт нещодавно повернувся з тропіків), він зазвичай призначає дослідження зразка калу, щоб ідентифікувати можливого паразита. Однак це не завжди так просто. Паразит може бути присутнім не в усіх зразках калу (що вимагатиме кількох аналізів), а наявність невеликої кількості паразита не обов'язково означає, що винуватця знайдено. Через це такі паразитарні інфекції, як лямбліоз, можуть бути складними для діагностики, а рішення про лікування також залежить від анамнезу та симптомів пацієнта.¹

Коли інфекція черв'яками підтверджена, медичні працівники можуть призначити безпечні та ефективні препарати, такі як альбендазол чи мебендазол.⁹ Ці препарати часто розповсюджуються в рамках програм дегельмінтизації, спрямованих зокрема на дітей і жінок репродуктивного віку (15–49 років) в ендемічних регіонах.⁸

Ключові моменти про паразитарну інфекційну діарею

  • Діарея визначається як виділення щонайменше трьох рідких або водянистих випорожнень на день, а інфекційна діарея – це діарея, спричинена інфекцією патогеном. Через спричинену нею дегідратацію діарея стала причиною 1,6 мільйона смертей у 2016 році, переважно серед недоїдаючих або імунокомпрометованих дітей чи людей, які живуть із ВІЛ.¹⁻³
  • У випадку зараження паразитом діарею називають «паразитарною». Існує 2 типи кишкових паразитів: найпростіші розміром менше одного міліметра, серед яких найвідоміші Giardia intestinalis (лямбліоз) та Entamoeba histolytica (небезпечний амебіаз); і гельмінти, більш відомі як черв'яки, найвідоміший серед яких, безсумнівно, аскарида.⁶⁻⁸
  • У переважній більшості випадків наявність травних паразитів безсимптомна й не тяжка, а можливо, навіть корисна (для імунітету). Однак іноді вони спричиняють діарею, характеристики якої (наявність крові, слизу, значна кількість рідини тощо) залежать від паразита.⁷
  • Профілактика паразитарної діареї насамперед ґрунтується на дотриманні гігієни (миття та термічна обробка їжі, миття рук) і розширенні доступу до чистої питної води. Мікробіота також є предметом численних досліджень, оскільки може пояснювати варіативність симптомів і тяжкості від людини до людини.¹⁰
  • Лікування паразитарної діареї зосереджене на боротьбі з дегідратацією. Якщо паразита ідентифіковано, можна розглянути призначення медикаментів.⁹ Також пропонуються систематичні програми дегельмінтизації.⁸

За лаштунками інфекційної діареї: роль мікробіоти

Дізнатися більше
Джерела

1. WHO Fact Sheet 2024

2. Iancu MA, Profir M, Roşu OA, Ionescu RF, Cretoiu SM, Gaspar BS. Revisiting the Intestinal Microbiome and Its Role in Diarrhea and Constipation. Microorganisms. 2023 Aug 29;11(9):2177. 

3. Sokic-Milutinovic A, Pavlovic-Markovic A, Tomasevic RS, Lukic S. Diarrhea as a Clinical Challenge: General Practitioner Approach. Dig Dis. 2022;40(3):282-289.

4. McFarland LV, Ozen M, Dinleyici EC et al. Comparison of pediatric and adult antibiotic-associated diarrhea and Clostridium difficile infections. World J Gastroenterol. 2016;22(11):3078-3104.

5. Theriot CM, Young VB. Interactions Between the Gastrointestinal Microbiome and Clostridium difficile. Annu Rev Microbiol. 2015;69:445-461.

6. Ahmed M. Intestinal Parasitic Infections in 2023. Gastroenterology Res. 2023 Jun;16(3):127-140. 

7. Mauriello A, Mari A, Nseir W, Saracco GM, Pellicano R. Diarrhea due to parasites: a short, updated point of view from the clinical setting. Minerva Gastroenterol (Torino). 2022 Dec;68(4):463-469. doi: 10.23736/S2724-5985.21.03095-3.

8. World health organisation. Soil-transmitted helminth infections. Fact Sheet. 2023.

9. Center for Disease Control and Prevention. Parasites -Ascariasis. Last update : June 2023.

10. Carey MA, Medlock GL, Alam M, Kabir M, Uddin MJ, Nayak U, Papin J, Faruque ASG, Haque R, Petri WA, Gilchrist CA. Megasphaera in the Stool Microbiota Is Negatively Associated With Diarrheal Cryptosporidiosis. Clin Infect Dis. 2021 Sep 15;73(6):e1242-e1251.

11. Rubel MA, Abbas A, Taylor LJ, Connell A, Tanes C, Bittinger K, Ndze VN, Fonsah JY, Ngwang E, Essiane A, Fokunang C, Njamnshi AK, Bushman FD, Tishkoff SA. Lifestyle and the presence of helminths is associated with gut microbiome composition in Cameroonians. Genome Biol. 2020 May 25;21(1):122

12. Center for Disease Control and Prevention. Parasites – Giardia - Diagnosis and Treatment. Last update : February 2021.

Summary
Off
Sidebar
On
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
News Off

Бактеріальна діарея: коли застосування антибіотиків є дійсно виправданим

Інфекційна діарея може бути спричинена бактеріями (бактеріальна діарея), паразитами (паразитарна діарея) або вірусами (вірусна діарея). При бактеріальній діареї причетними бактеріями є Shigella, відповідальна за захворювання під назвою шигельоз; Vibrio cholerae, відповідальна за небезпечні спалахи холери; а також сальмонела чи кишкова паличка, які іноді потрапляють у заголовки новин у західних країнах. Цей тип діареї зазвичай минає самостійно. Важливо підтримувати водний баланс і дати можливість кишковій мікробіоті відновити рівновагу протягом кількох тижнів. Однак у деяких групах ризику або при поширенні інфекції можуть знадобитися антибіотики, іноді в поєднанні з пробіотиками для відновлення кишкової мікробіоти.

Мікробіота кишківника Діарея мандрівників Діарея, пов'язана з прийомом антибіотиків
Bacterial diarrhea: the only case where antibiotics can be used

Що таке бактеріальна діарея?

Діарея визначається як виділення щонайменше трьох рідких або водянистих випорожнень на день, а інфекційна діарея – це діарея, спричинена інфекцією патогеном (вірусом, бактерією або паразитом).¹⁻³ Якщо патоген – бактерія, діарею називають «бактеріальною».

Вірусна, бактеріальна, паразитарна діарея – це не одне й те саме

У межах широкого поняття діареї існують і неінфекційні форми (наприклад, при травному захворюванні на кшталт хвороби Крона), але переважна більшість спричинена патогенною інфекцією. Залежно від причетного патогена, розрізняють: 

  • Вірусну діарею, якщо винуватець – вірус (наприклад, ротавірус, що вражає багатьох немовлят);
  • Бактеріальну діарею, якщо причина – бактерія (наприклад, Vibrio cholerae, відповідальна за спалахи холери);
  • Паразитарну діарею, якщо першопричина – паразит (наприклад, одноклітинний паразит Giardia intestinalis, відповідальний за захворювання лямбліоз, якого бояться туристи, або круглий черв'як, якого бояться батьки маленьких дітей).

Нарешті, діарея також може бути поширеним побічним ефектом (до 35% пацієнтів⁴, ⁵) лікування антибіотиками. Це називається діареєю, пов'язаною з антибіотиками.

Які бактерії за це відповідальні?

Причетними бактеріями часто є⁶:

  • Shigella, відповідальна за захворювання під назвою шигельоз і за 212 438 смертей у світі у 2016 році,
  • та Vibrio cholerae, відповідальна за небезпечні спалахи холери та 107 290 зафіксованих смертей у 2016 році, здебільшого серед бідних верств населення без доступу до чистої питної води.

Однак це не єдині винуватці. Бактерії Salmonella чи Escherichia coli іноді потрапляють у заголовки новин у західних країнах, коли забруднюють харчові продукти (сирий фарш, сир тощо) і призводять до гучних відкликань продукції з супермаркетів.

Як бактерії спричиняють гостру діарею?

При бактеріальній діареї, як і при інфекційній діареї загалом, усе починається зі зіткнення між патогеном (у цьому випадку бактерією), переданим через забруднену їжу, забруднену воду чи контакт із хворою людиною, та організмом-господарем (нашим тілом). Однак небезпечність бактерій різниться від штаму до штаму, і за однією назвою насправді ховається безліч різних типів бактерій. Наприклад, існує понад 2500 різних штамів сальмонели різного ступеня агресивності⁷. Те саме стосується Escherichia coli: не всі E. coli патогенні, а серед патогенних існує багато різних штамів².

Результат протистояння між бактерією та організмом залежить від складних балансів, у яких значну роль відіграє кишкова мікробіота. Так, тварини без кишкової флори дуже вразливі до бактерій, що спричиняють діарею: мікродози певних штамів сальмонели достатньо, щоб спричинити летальну інфекцію, тоді як для загибелі мишей із незміненою кишковою мікробіотою потрібна доза в 100–100 мільйонів разів сильніша⁹. Без мікробіоти імунна система незріла, а отже, беззбройна перед вторгненням патогенів, які до того ж можуть вільно оселятися, оскільки територію не займають інші бактерії⁹

Коли бактерії беруть гору, вони виділяють специфічні токсини, чим і пояснюється, чому кожна бактеріальна діарея відрізняється²,¹⁰:

 

  • токсин Shigella руйнує клітини слизової оболонки травного тракту, спричиняючи тяжку діарею з кров'ю та слизом;
  • токсин Vibrio cholerae порушує всмоктування та секрецію іонів і води в травному тракті, спричиняючи дуже рідку діарею, багату на іони;
  • різні типи E. coli виробляють різні токсини: ентеропатогенна E. coli спричиняє стійку рідку діарею (зазвичай у немовлят), тоді як ентероінвазивна E. coli спричиняє діарею з жовчю та слизом тощо.

Гостра бактеріальна діарея, спричинена інфекційним агентом, створює значний кишковий дисбіоз². Мікробіоті знадобиться кілька тижнів, щоб відновити рівновагу, яка в деяких випадках так і не повертається до початкового стану².¹

Як запобігти бактеріальній діареї?

Через небезпечність Shigella існує надія на вакцину, яка з часом могла б не лише запобігти приблизно 200 000 смертям, які щорічно спричиняє ця бактерія, а й зменшити потребу в антибіотиках та появу резистентності, яка робить лікування неефективним. Наразі розробляється кілька вакцин проти Shigella, але жодна з них ще офіційно не схвалена¹²

Ще один напрямок дослідження – мікробіота кишківника. У людини «здорова» кишкова мікробіота вважається засобом профілактики холери¹³. Крім того, пробіотики розглядаються як засіб обмеження тяжкості деяких бактеріальних інфекцій²: пробіотичні дріжджі Saccharomyces boulardii можуть сприяти відновленню кишкової мікробіоти у дітей із гострою діареєю¹⁴; пробіотична E. coli (непатогенна) пригнічує утворення біоплівок патогенними бактеріями, зокрема патогенною E. coli²; тріо специфічних штамів Lactobacillus, Bifidobacterium та Streptococcus скорочує тривалість кривавої діареї (дизентерії) та госпіталізації².

До цих профілактичних заходів, звісно, додаються поради щодо гігієни та соціального дистанціювання, які застосовуються до всіх типів інфекційної діареї. У конкретному випадку харчових інфекцій (сальмонела, E. coli) слід ретельно готувати їжу термічно (E. coli гине під впливом тепла, чим і пояснюється, що забруднені продукти часто є сирим або недостатньо термічно обробленим м'ясом).

Профілактика діареї через гігієну

Інфекційну діарею, спричинену бактеріями, вірусами чи паразитами, насамперед можна попередити завдяки гігієнічним практикам:

  • ретельне й часте миття рук (після відвідування туалету, перед їжею тощо);
  • очищення робочих поверхонь кухні;
  • використання чистої води;
  • дистанціювання від хворих людей тощо.

Оскільки забруднення води фекальними масами відповідальне за значний відсоток таких інфекцій, інфекційна діарея найчастіше трапляється там, де бракує чистої води (країни з низьким рівнем доходу, тимчасові табори, тимчасові житлові приміщення після землетрусу тощо).

Як лікувати бактеріальну діарею?

Інфекційну діарею, спричинену бактеріями, вірусами чи паразитами, насамперед можна попередити завдяки гігієнічним практикам:

  • ретельне й часте миття рук (після відвідування туалету, перед їжею тощо);
  • очищення робочих поверхонь кухні;
  • використання чистої води;
  • дистанціювання від хворих людей тощо.

Антибіотики

Застосування антибіотиків не рекомендується здоровим людям із легкою чи помірною діареєю, щоб уникнути відбору резистентних штамів⁷. З іншого боку, антибіотики можуть призначатися людям групи ризику (немовлятам, людям похилого віку, імунокомпрометованим пацієнтам) або коли інфекція поширюється з кишківника на інші частини тіла⁷.

Медичні працівники також можуть рекомендувати певні штами пробіотиків для лікування гострої інфекційної діареї у дітей. Ці корисні бактерії скорочують тривалість діареї та/або тривалість госпіталізації, та/або кількість випорожнень (ESPGHAN 2023).

Особливий випадок діареї, спричиненої C. difficile

Цифри доволі вражаючі: із кожних 100 пацієнтів, госпіталізованих у стаціонар, 7 у країнах із високим рівнем доходу та 15 у країнах із низьким або середнім рівнем доходу підхоплять принаймні одну інфекцію під час перебування в лікарні. Більше того, в середньому кожен десятий уражений пацієнт помирає від інфекції, яку прийнято називати внутрішньолікарняною¹⁵.

Серед причетних патогенів бактерія Clostridioides difficile (також відома як Clostridium difficile) є головною бактерією, відповідальною за внутрішньолікарняну інфекційну діарею у дорослих. У Європі щороку фіксується близько 120 000 випадків; у США – близько 450 000¹⁶

Тривожним є те, що з часом з'являються дедалі вірулентніші штами C. difficile, нині стійкіші до антибіотиків, а показник одужання різко впав. Звідси й дослідження альтернативних методів лікування. Згідно з рекомендаціями Всесвітньої гастроентерологічної організації 2023 року, «пробіотики ефективні для профілактики діареї, пов'язаної з C. difficile, у пацієнтів, які приймають антибіотики». 

Ключові моменти про бактеріальну інфекційну діарею

  • Діарея визначається як виділення щонайменше трьох рідких або водянистих випорожнень на день, а інфекційна діарея – це діарея, спричинена інфекцією патогеном (вірусом, бактерією або паразитом). Через спричинену нею дегідратацію діарея стала причиною 1,6 мільйона смертей у 2016 році, переважно серед недоїдаючих або імунокомпрометованих дітей чи людей, які живуть із ВІЛ.¹⁻³
  • У випадку зараження бактерією діарею називають «бактеріальною». Бактерії Shigella (шигельоз) та Vibrio cholerae (холера) найсмертоносніші в бідних країнах без доступу до чистої питної води. У західних країнах Salmonella та Escherichia coli пов'язані з харчовим забрудненням, тоді як C. difficile – головна бактерія, відповідальна за внутрішньолікарняну інфекційну діарею у дорослих.⁶
  • Іноді кишковій мікробіоті вдається протистояти інфекції; в інших випадках бактерії знищують кишкову мікробіоту і спричиняють діарею, характеристики якої (наявність крові, слизу, виділення великої кількості рідини тощо) залежать від типу причетної бактерії.²,¹
  • Профілактика переважно ґрунтується на дотриманні гігієни (миття та термічна обробка їжі, миття рук, соціальне дистанціювання тощо). Пробіотики можуть відігравати роль у профілактиці деяких бактеріальних інфекцій.² Нарешті, дослідники працюють над розробкою вакцин проти Shigella.¹²
  • Лікування бактеріальної діареї зосереджене на боротьбі з дегідратацією. Антибіотики можуть призначатися медичними працівниками людям групи ризику (немовлятам, людям похилого віку, імунокомпрометованим пацієнтам) або коли інфекція поширюється з кишківника на інші частини тіла.⁷ Пробіотики також можуть призначатися для скорочення тривалості діареї та госпіталізації (ESPGHAN 2023).

За лаштунками інфекційної діареї: роль мікробіоти

Дізнатися більше
Джерела

1. WHO Fact Sheet 2024

2. Iancu MA, Profir M, Roşu OA, Ionescu RF, Cretoiu SM, Gaspar BS. Revisiting the Intestinal Microbiome and Its Role in Diarrhea and Constipation. Microorganisms. 2023 Aug 29;11(9):2177. 

3. Sokic-Milutinovic A, Pavlovic-Markovic A, Tomasevic RS, Lukic S. Diarrhea as a Clinical Challenge: General Practitioner Approach. Dig Dis. 2022;40(3):282-289.

4. McFarland LV, Ozen M, Dinleyici EC et al. Comparison of pediatric and adult antibiotic-associated diarrhea and Clostridium difficile infections. World J Gastroenterol. 2016;22(11):3078-3104.

5. Theriot CM, Young VB. Interactions Between the Gastrointestinal Microbiome and Clostridium difficile. Annu Rev Microbiol. 2015;69:445-461.

6. GBD 2016 Diarrhoeal Disease Collaborators. Estimates of the global, regional, and national morbidity, mortality, and aetiologies of diarrhoea in 195 countries: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet Infect Dis. 2018 Nov;18(11):1211-1228.

7. WHO, Salmonella (infections à, non typhiques)

8. Chung The H, Le SH. Dynamic of the human gut microbiome under infectious diarrhea. Curr Opin Microbiol. 2022 Apr;66:79-85.

9. Vogt SL, Finlay BB. Gut microbiota-mediated protection against diarrheal infections. J Travel Med. 2017 Apr 1;24(suppl_1):S39-S43.

10. Li Y, Xia S, Jiang X, Feng C, Gong S, Ma J, Fang Z, Yin J, Yin Y. Gut Microbiota and Diarrhea: An Updated Review. Front Cell Infect Microbiol. 2021 Apr 15;11:625210.

11. Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, et al. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-232.

12. OMS, WHO preferred product characteristics for vaccines against Shigella

13. Ramamurthy T, Kumari S, Ghosh A. Diarrheal disease and gut microbiome. Prog Mol Biol Transl Sci. 2022;192(1):149-177. doi: 10.1016/bs.pmbts.2022.08.002.

14. Toro Monjaraz EM, Ignorosa Arellano KR, Loredo Mayer A et al. Gut Microbiota in Mexican Children With Acute Diarrhea: An Observational Study. Pediatr Infect Dis J. 2021;40(8):704-709.

15. WHO, L’OMS publie le tout premier rapport mondial sur la lutte anti-infectieuse

16. Freeman J, Bauer MP, Baines SD, Corver J, Fawley WN, Goorhuis B, Kuijper EJ, Wilcox MH. The changing epidemiology of Clostridium difficile infections. Clin Microbiol Rev. 2010 Jul;23(3):529-49.

17. George S, Aguilera X, Gallardo P, Farfán M, Lucero Y, Torres JP, Vidal R, O'Ryan M. Bacterial Gut Microbiota and Infections During Early Childhood. Front Microbiol. 2022 Jan 5;12:793050.

Summary
Off
Sidebar
On
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
News Off

За лаштунками інфекційної діареї: роль мікробіоти

Інфекційна діарея – поширений і часто неприємний стан, здатний порушити звичне життя. Ключ до розуміння та подолання цієї проблеми може ховатися у вашому власному організмі. Розгляньмо науку, що стоїть за вірусною, паразитарною, бактеріальною діареєю чи діареєю мандрівників, і те, як патогенні вторгнення можуть порушувати тендітний баланс кишкової мікробіоти, спричиняючи травний дистрес.

Мікробіота кишківника
За лаштунками інфекційної діареї: роль мікробіоти

Згідно з визначенням ВООЗ, діарея наразі визначається як виділення щонайменше трьох рідких або водянистих випорожнень на день. Оскільки необхідна одночасна наявність двох критеріїв (частота + консистенція), часте виділення сформованих випорожнень (тобто нормальної консистенції) не є діареєю, так само як і виділення рідких випорожнень при нормальній частоті, наприклад, у немовлят на грудному вигодовуванні

Однак, хоча в легких формах діарея є поширеним явищем, вона може становити загрозу для життя. У 2016 році вона стала причиною 1,6 мільйона смертей, переважно серед недоїдаючих або імунокомпрометованих дітей, а також людей, які живуть із ВІЛ.¹ Основною причиною цих смертей була тяжка дегідратація, пов'язана з втратою рідини через повторне виділення випорожнень

Більшість випадків гострої діареї спричинені інфекціями патогенними бактеріальними, вірусними чи паразитарними мікроорганізмами.¹⁻³

 

«Діарейна хвороба є третьою провідною причиною смерті серед дітей віком до 5 років».¹

Діарея мандрівника

Читати більше

Вірусна діарея: коли підступний вірус приходить до нашого кишківника без запрошення

Дізнатися більше

Паразитарна діарея: чи є мікробіота ключовим фактором прогнозу?

Читати далі

Бактеріальна діарея: коли застосування антибіотиків є дійсно виправданим

Дізнатися більше
Summary
Off
Sidebar
Off
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
News Off

Функціональна диспепсія: складна назва поширеного травного розладу

За цією складною назвою криється дуже поширений травний розлад, що проявляється болем та/або дискомфортом у ділянці шлунка. Один із ефективних і доречних варіантів рішення – модуляція кишкової мікробіоти за допомогою пробіотиків

Мікробіота кишківника

Функціональна диспепсія: назва для стану, який, напевно, добре вам знайомий, адже він вражає майже кожну десяту людину, особливо жінок, курців і пацієнтів, які приймають нестероїдні протизапальні препарати (ібупрофен, кетопрофен). Функціональна диспепсія – поширений травний розлад, що характеризується хронічним болем або дискомфортом у ділянці шлунка

Поширені симптоми: неприємне відчуття надмірної переповненості після їжі звичайного розміру, відчуття ситості одразу після початку прийому їжі, або біль та/або печіння в нижній частині шлунка. Усе це може тривати тижнями

250–400 м² травна система людини є найбільшою обмінною поверхнею в організмі.

98% протеобактерії, фірмікути, актинобактерії та бактероїдети становлять понад 98% загальної кишкової мікробіоти здорових людей.

Від дисбіозу до диспепсії

Хоча численні причини та механізми функціональної диспепсії досі погано вивчені, мікробіоту кишківника вважають однією з головних винуватців. Наприклад, бактерія Helicobacter pylori, яка іноді оселяється в шлунку, схоже, суттєво сприяє розвитку та прогресуванню захворювання – ймовірно, через запалення слизової оболонки шлунково-кишкового тракту та порушення кишкової моторики.

40% понад 40% пацієнтів у світі страждають на функціональні шлунково-кишкові розлади, одним із найпоширеніших серед яких є функціональна диспепсія.

3%-5% функціональна диспепсія становить 3–5% звернень до сімейних лікарів.

У ширшому сенсі може бути залучена вся кишкова мікробіота загалом. Це може відбуватися як напряму (дисбаланс складу та чисельності може призводити до порушення функції кишківника), так і через бактеріальні метаболіти, які вона виробляє, здатні мати як захисний ефект на організм (наприклад, (sidenote: Короткоацетатні жирні кислоти  Короткоацетатні жирні кислоти є джерелом енергії (паливом) для клітин організму. Вони взаємодіють з імунною системою та беруть участь у комунікації між кишківником і мозком. 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. ) , вироблені фірмікутами), так і шкідливий (прозапальні сфінголіпіди, вироблені бактероїдетами та превотелоцеями).

2/3 людей, уражених функціональною диспепсією, страждають від стійких, нерегулярних симптомів, які можуть впливати на якість життя і навіть на психологічне благополуччя.

У 8 разів у пацієнтів із функціональною диспепсією приблизно у вісім разів вищий ризик синдрому подразненого кишківника порівняно із загальним населенням.

Лікування через мікробіоту

Один із прямих наслідків залучення шлунково-кишкової мікробіоти до функціональної диспепсії – пошук рішень для відновлення цієї мікробіоти, а отже, і здоров'я організму (пацієнта). Кілька випробувань за участю пацієнтів свідчать, що пробіотики можуть суттєво покращувати симптоми, відновлюючи баланс кишкової флори.

Інший, дещо агресивніший підхід – застосування антибіотиків широкого спектра дії, які знищують небажані бактерії. Цей «ядерний варіант» дуже ефективний, особливо у жінок, але спричиняє значну супутню шкоду корисним бактеріям. Звідси й потреба в подальших дослідженнях, щоб краще зрозуміти залучені механізми та запропонувати цілеспрямовані, ефективні методи діагностики й лікування.

Мікробіота кишківника

Дізнатися більше

Інформація в цій статті має виключно ознайомчий та інформаційний характер і не може бути використана як заміна професійної медичної консультації, діагностики чи лікування. Завжди звертайтеся до свого лікаря або іншого кваліфікованого медичного працівника з будь-якими питаннями щодо вашого здоров'я або медичного стану. Ніколи не ігноруйте професійні медичні поради та не відкладайте візит до лікаря через інформацію, яку ви прочитали в цьому матеріалі.

 

Summary
Off
Sidebar
On
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
News Off

Чи існує зв'язок між вагінальною мікробіотою та нетриманням сечі?

Поширені стратегії боротьби зі стресовим нетриманням сечі включають вправи (для зміцнення ослабленого промежини) та урологічні прокладки (для поглинання витоків). Можливо, одного дня свою роль зможуть відіграти й пробіотики.

Вагінальна мікробіота Сечова мікробіота

Часто вважаючись табуйованою темою, стресове нетримання сечі вражає від кожної п'ятої до кожної третьої жінки, залежно від дослідження. Материнство та вік підвищують ризик цих неконтрольованих витоків, які можуть виникати під час підняття повного пакета з покупками, кашлю, стрибка, чхання чи навіть сміху. Традиційно причетні два механізми: ослаблення промежини (м'язової «гамака», що утримує уро-генітальні органи), особливо під час вагітності, та слабкий уретральний сфінктер – кільцеподібний м'яз, що відкриває або закриває уретру, через яку спорожнюється сечовий міхур. Згідно з китайським дослідженням¹, опублікованим у 2024 році, свою роль тут може відігравати і вагінальна мікробіота

Типи нетримання сечі

снує три основних типи нетримання сечі:², ³

  • стресове нетримання сечі;
  • імперативне нетримання сечі, коли витоку передує дуже нагальний позив до сечовипускання;
  • змішане нетримання, що поєднує обидва симптоми.

Існують також два рідші типи нетримання сечі:², ³

  • нетримання від переповнення (невеликий витік сечі через переповнений сечовий міхур);
  • функціональне нетримання, яке виникає внаслідок психічної чи фізичної нездатності, не пов'язаної з контролем сечовипускання (наприклад, хвороба Альцгеймера, коли не розпізнається потреба в сечовипусканні та/або забувається розташування туалету).

Нетримання, пов'язане з вагінальним дисбіозом

Дослідження показує, що 84,5% молодих матерів, які страждають на нетримання сечі, мають дисбаланс вагінальної мікробіоти, порівняно з 42,1% матерів, які не страждають на нетримання сечі. Замість здорової вагінальної флори, де домінують Lactobacillus, переважна більшість молодих матерів із нетриманням мають вагінальну флору, у якій більше позицій утримують Gardnerella, Streptococcus, Prevotella, Dialister та Veillonella

Уважні читачі запитають, що пов'язує вагінальну флору з витоком сечі (тобто з сечовою флорою). Відповідь проста: анатомічна близькість між уретральним і вагінальним отворами. Ці дві ділянки розділені лише кількома міліметрами, що сприяє тісним взаємозв'язкам між їхніми мікробіомами. Дійсно, попередні дослідження неодноразово показували наявність зв'язків між вагінальними бактеріями та урогенітальними захворюваннями, тобто захворюваннями сечової та/або вагінальної системи.

30% проти 15% нетримання сечі вражає багатьох людей похилого віку, особливо жінок: 30% літніх жінок і 15% літніх чоловіків страждають на нетримання сечі.

18% – 34% стресове нетримання сечі поширене серед жінок у післяпологовий період та жінок похилого віку, з поширеністю від 18% до 34% залежно від дослідження.

Надмірно взаємопов'язана вагінальна мікробіота

Тепер повернімося до теми бактерій у жінок, які страждають на післяпологове нетримання сечі. Ще одна особливість флори цих жінок – гіперзв'язаність між мікроорганізмами, що населяють їхню піхву. Іншими словами, дуже розвинена мережа взаємозв'язків між різними мікроорганізмами. Це не дуже хороша ознака: загалом мікробіота з високим ступенем взаємозв'язаності вважається менш стабільною, а отже, більш схильною до дисбалансу та дисбіозу

У висновку автори вважають, що це дослідження вказує на можливий зв'язок між нестабільною вагінальною мікробіотою та стресовим нетриманням сечі. Однак нічого чітко не показує, що перше спричиняє друге: волога, створена витоком, може змінювати флору, або ж і змінена флора, і нетримання можуть бути двома видимими наслідками ще не відкритого явища

Вагінальна мікробіота

Дізнатися більше
Summary
Off
Sidebar
On
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
News Off

Незримий спадок: як дисбіоз у батьків впливає на розвиток дитини

Мишенята-самці з незбалансованою кишковою мікробіотою на момент парування, за повідомленнями, дають потомство із серйозними проблемами здоров'я. Це несподіваний результат дослідження, нещодавно опублікованого в престижному журналі Nature

Мікробіота кишківника

Чи варто чоловікові, який хоче мати дітей, відкласти зачаття, якщо йому призначили антибіотики, здатні спричинити кишковий дисбіоз?

Цілком можливо, згідно з новим дослідженням¹, яке цього разу підкреслює відповідальність чоловіків за майбутнє здоров'я свого потомства. Проведене на мишах, це дослідження показує, що самці з дисбіозом на момент парування стають батьками нездорового потомства. На щастя, коли баланс мікробіоти відновлюється, ця передача більше не відбувається.

Трансгенераційні ефекти кишкового дисбіозу

Щоб дійти цього відкриття, дослідники з Європейської лабораторії молекулярної біології у Гейдельберзі та Римі піддавали самців мишей впливу антибіотиків протягом 6 тижнів. Мета полягала в тому, щоб викликати в мишей (sidenote: Дисбіоз Зазвичай визначається як зміна складу та функції мікробіоти, спричинена поєднанням факторів навколишнього середовища та індивідуальних особливостей людини. Levy M, Kolodziejczyk AA, Thaiss CA, et al. Dysbiosis and the immune system. Nat Rev Immunol. 2017;17(4):219-232.   ) . Потім їх парували зі здоровими самками, і потомство аналізували через 3 тижні.

Результат: порівняно з потомством батьків без дисбіозу (контрольна група), мишенята, зачаті «дисбіотичними» батьками:

  • мали нижчу вагу при народженні (фактор ризику таких захворювань, як діабет);
  • більше страждали від затримки росту;
  • мали вищий рівень смертності в перші 2 місяці.

Щоб пояснити ці несподівані результати, науковці проаналізували репродуктивні системи самців, яких лікували антибіотиками.

Прямий вплив на розвиток плаценти

Вони відзначили, що яєчка цих самців мали зменшений розмір і знижену кількість сперматозоїдів, а також значні гормональні та метаболічні зміни. Сперма демонструвала відмінності в певних молекулах, залучених у розвиток плаценти.

Ці дані доводять, що мікробіота та статеві клітини (клітини, які перетворюються на сперматозоїди) спілкуються між собою, а отже, існує «вісь кишківник–сперма».

При аналізі плацент самок, спарованих із «дисбіотичними» самцями під час вагітності, дослідники відзначили:

  • слабку васкуляризацію плаценти, що могло б пояснити певні аномалії у потомства;
  • наявність маркерів, подібних до тих, що спостерігаються при прееклампсії – захворюванні, пов'язаному з аномальним розвитком плаценти, відповідальному за внутрішньоутробну затримку росту.

Фертильність стрімко падає у світі

Погані часи для фертильності... Між 1973 та 2018 роками середня концентрація сперматозоїдів у чоловіків у світі впала зі 101 до 49 мільйонів на мілілітр сперми – падіння майже на 50% за 50 років!³

Темпи цього зниження, за повідомленнями, подвоїлися з початку 2000-х років, досягнувши 2,64% на рік, і, всупереч поширеній думці, це стосується не лише північних країн. Подібне падіння фертильності, за повідомленнями, спостерігається і в Південній Америці, і в Африці.

Вплив таких речовин, як бісфеноли (A або S), фталати, парабени та парацетамол, вважається однією з головних причин цього погіршення.⁴ Попереду – турбулентні часи для осі «кишківник–сперма»

На шляху до кращої вагітності?

Це перший випадок, коли подібний вплив мікробіоти на чоловічу репродуктивну систему був продемонстрований у ссавців.

Чи існує подібна вісь «кишківник–сперма» і в людини? Поки що це не підтверджено, і знадобляться подальші дослідження.

Враховуючи, що наш спосіб життя, ймовірно, спричиняє дисбіоз (незбалансоване харчування, забруднення довкілля, ліки тощо), доказ існування такої осі міг би прокласти шлях до інноваційних підходів для забезпечення кращого репродуктивного здоров'я та більш оптимального перебігу вагітності.

Summary
Off
Sidebar
On
Migrated content
Désactivé
Updated content
Désactivé
Hide image
Off
News Off