Mikrobiota jelitowa – generator odporności organizmu

 

Błony śluzowe pokrywające przewód pokarmowy, układ moczowo-płciowy i oddechowy stanowią pierwszą linię obrony organizmu przed zagrożeniami pochodzącymi ze środowiska zewnętrznego, takimi jak: bakterie, wirusy, grzyby czy pasożyty. W celu sprawnego zwalczania czynników zakaźnych i potencjalnie szkodliwych organizm człowieka wykształcił złożony system tkanki limfatycznej związanej z błona­mi śluzówki – MALT (mucosal-associated lymphoid tissues). W skład układu MALT wchodzi tkanka limfatyczna błony podśluzo­wej i śluzowej przewodu pokarmowego GALT (gut-associated lymphoid tissue), układu od­dechowego BALT (bronchus-associated lymphoid tissue), tkanka limfatycz­na nosa i gardła NALT (nasal-associated lymphoid tis­sue), a także gruczołów sutkowych, łzowych czy związanych z układem moczowo-płciowym.

Pod względem aktywności immunologicznej układu MALT największe znaczenie ma tkanka GALT, w skład której wchodzi ponad 75% komórek lim­fatycznych całego układu odpornościowego. Innymi słowy ludzka odporność w dominującej ilości zlokalizowana jest w jelitach. Należy podkreślić, iż do prawidłowego rozwoju tkanki GALT, a tym samym do prawidłowego funkcjonowania całego układu odpornościowego, niezbędna jest właściwa kolonizacja bakteryjna przewodu pokarmowego. Bez odpowiednio ukształtowanej mikrobioty jelitowej (czyli zestawu mikroorganizmów zasiedlających przewód pokarmowy) układ immunologiczny nie mógłby funkcjonować prawidłowo [1–3]. 

Pierwsze bakterie zasiedlające jelito noworodka są podstawą regulacji pracy układu odpornościowego i stanowią element kluczowy do wykształcenia prawidłowo funkcjonujących mechanizmów obronnych. Komórki immunokompetentne aktywują się w momencie kontaktu z czynnikiem zakaźnym, dzięki czemu dochodzi do wykształcenia pamięci immunologicznej. Właściwa i pożądana stymulacja GALT, poprzez pobudzenie komórek immunokompetentnych do produkcji sIgA, przeciwciał przeciwbakteryjnych, nasilenie  aktywności makrofagów i harmonizacji funkcji limfocytów Th1 do Th2 oraz syntezy licznych cytokin, powoduje, iż układ immunologiczny znajduje się w stanie odpowiedniej aktywności i gotowości do obrony – do ewentualnej eliminacji mikroorganizmów chorobotwórczych z ustroju. Co więcej, stała interakcja pomiędzy bakteriami jelitowymi, a komórkami odpornościowymi zlokalizowanymi w jelitach jest kluczowa dla prawidłowego funkcjonowania układu immunologicznego przez całe życie. Drobnoustroje jelitowe odgrywają więc rolę głównych „trenerów” układu immunologicznego [4–6].

Pierwszy etap kształtowania ekosystemu jelitowego ma miejsce w momencie porodu. Dalsze warunkowanie układu względnie stałej mikrobioty trwa do ok. drugiego, trzeciego roku życia, natomiast ok. siódmego roku życia mikrobiota przyjmuje już względnie ostateczny (dorosły) kształt. Okres ten stanowi okno czasowe, w którym można dość efektywnie modyfikować układ ekosystemu jelitowego. Na kształt mikrobioty jelitowej, a tym samym na prawidłowo funkcjonujący układ odpornościowy w jelicie, wpływa wiele czynników, takich jak sposób porodu (cesarskie cięcie/poród naturalny), sposób karmienia (mleko modyfikowane/mleko matki), stosowane leki (szczególnie antybiotyki), stres czy warunki środowiskowe. Każdorazowe załamanie równowagi bakteryjnej w jelicie, czyli dysbioza jelitowa, może wpływać negatywnie na funkcjonowanie mechanizmów odpornościowych i stanowić warunki sprzyjające rozwojowi infekcji. Co więcej, zaburzona mikrobiota w dłuższym czasie może przyczyniać się do rozwoju licznych chorób, m.in. alergii i nietolerancji pokarmowych, chorób czynnościowych i organicznych przewodu pokarmowego, problemów skórnych, a nawet zaburzeń nastroju czy otyłości. Z tego względu w pewnych sytuacjach klinicznych (lecz także profilaktycznie) istotna jest skuteczna odbudowa zaburzonej równowagi bakteryjnej w jelicie, szczególnie za pomocą odpowiednio dobranych probiotyków i prebiotyków [7–9]. 

Probiotyki to żywe szczepy bakterii o udokumentowanej zdolności pozytywnego oddziaływania na ludzkie zdrowie, wywodzące się z przewodu pokarmowego zdrowego człowieka. Skuteczność ich działania wynika z odtwarzania korzystnych warunków w przewodzie pokarmowym, sprzyjających namnażaniu pożądanej mikrobioty autochtonicznej. Ponadto aktywność metaboliczna, troficzna i immunostymulująca szczepów probiotycznych jest odwzorowaniem analogicznych funkcji pełnionych przez bakterie jelitowe. Stymulacja układu immunologicznego, osiągana na drodze długofalowej suplementacji wspomnianymi preparatami, przekłada się bezpośrednio na poprawę stanu zdrowia, m.in. na drodze zmniejszenia liczby infekcji przewodu pokarmowego oraz nawracających infekcji górnych dróg oddechowych oraz redukcji ryzyka niewłaściwej aktywacji układu immunologicznego (choroby alergiczne, choroby autoimmunologiczne) [10–14].

Wspomaganie właściwego funkcjonowania układu immunologicznego może być osiągnięte głównie za pomocą odpowiednio dobranych, wysokiej jakości preparatów wieloszczepowych, czyli tzw. poliprobiotyków (m.in. VSL#3, N1ProbioticLabOne, SanProbi Barierr, SanProbi Super Formuła, EpicPro25, Lacium Forte). Ich celem jest eliminacja dysbiozy jelitowej, a w następstwie poprawa funkcjonowania bariery jelitowej, regeneracja nabłonka jelitowego i właściwa aktywacja układu GALT. Na uwagę zasługują również preparaty jednoszczepowe, których działanie wśród pacjentów z problemami nawracających infekcji udokumentowano w licznych badaniach naukowych. Pierwszym z nich jest jeden z najlepiej przebadanych szczepów probiotycznych – Lactobacillus rhamnosus GG ATCC 53103 zawarty w dostępnych na rynku polskim preparatach, takich jak m.in. Livacare, Estabiom, Dicoflor. Ocena skuteczności działania szczepu LGG w redukcji częstości nawracających infekcji przeprowadzona została m.in. na 280 dzieciach uczęszczających do żłobka i przedszkola. Wykazano, iż ryzyko zachorowania na infekcje górnych dróg oddechowych u dzieci otrzymujących probiotyk było niższe aż o 34% w porównaniu do grupy maluchów, u których nie wprowadzono suplementacji probiotycznej. Ponadto udokumentowano redukcję częstości występowania infekcji górnych dróg oddechowych trwających dłużej niż trzy dni aż o 43%. Wpływ probiotyków na częstość występowania nawracających infekcji górnych dróg oddechowych analizowano również u dorosłych aktywnych fizycznie kobiet i mężczyzn. Wykazano, iż grupa otrzymująca probiotyki charakteryzowała się istotnie niższą zapadalnością na infekcje górnych dróg oddechowych w porównaniu z grupą otrzymującą placebo [15–18]. Podobne działanie zaobserwowano przy zastosowaniu szczepu Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12® zawartego m.in. w preparacie Acidolak Baby. Podaż szczepu BB-12 ® niemowlętom poniżej drugiego miesiąca życia spowodowała istotne zmniejszenie występowania infekcji górnych dróg oddechowych [19, 20].

Należy wspomnieć, iż nie tylko żywe kultury bakterii probiotycznych wykazują działanie immunomodulujące. Alternatywę stanowią probiotyki zawierające martwe, inaktywowane bakterie probiotyczne. Dobrym przykładem jest dostępny na rynku polskim preparat Immuno LP20 zawierający szczep Lactobacillus plantarum L-137, poddany obróbce termicznej w optymalnym momencie fazy wzrostu kultury bakteryjnej. Analizy wykazały silną zdolność inaktywowanego szczepu do pobudzania produkcji interleukiny 12 (IL-12), interleukiny 2 (IL-2) i interferonu β (IFN-β), co silnie pobudza mechanizmy obrony immunologicznej [19, 20]. U pacjentów z problemem nawracających infekcji warto działać również miejscowo, stosując bakterie kolonizujące górne drogi oddechowe. Przykładem może być szczep Streptococcus salivarius K12 zawarty w dostępnym na rynku preparacie Entitis. Bakteria wytwarza unikalne lantybiotyki (saliwarycynę A2 i saliwarycynę B), będące substancjami hamującymi wzrost patogenów, podobnymi do bakteriocyn. Działają one antagonistycznie na drobnoustroje chorobotwórcze obecne w biofilmie bakteryjnym jamy ustnej i ucha środkowego, przyczyniając się do zmniejszenia zapadalności na infekcje ucha, gardła czy nosa. Co więcej, preparat dodatkowo wzbogacony jest o witaminę D, której działanie polegające na wzmocnieniu odporności potwierdzono licznymi badaniami klinicznymi [23, 24].

Biorąc pod uwagę, iż każdy, nawet najlepszy probiotyk potrzebuje wsparcia, nie można zapomnieć o preparatach wspomagających probiotykoterapię, takich jak immunostymulatory, witaminy czy wielonienasycone kwasy tłuszczowe. Spośród immunostymulatorów należy wyróżnić preparaty zawierające colostrum (m.in. N1 Colostrum LabOne) czy laktoferynę (Laktoferyna BLF100, Lactoferrin Swanson). Colostrum (siara bydlęca), pozyskane z pierwszego udoju, natychmiast po rozpoczęciu laktacji, zawiera najwyższe stężenie substancji aktywnych, takich jak: hormony, enzymy, poliamidy, pochodne kwasów nukleinowych, pochodne aminokwasów, substancje bakteriostatyczne, w tym immunoglobuliny, laktoperoksydazy, lakteniny, laktoferynę, lizozym i leukocyty. Podobne działanie immunostymulujące wykazuje laktoferyna – białko o silnych właściwościach antybakteryjnych, obecne w mleku matki. Charakteryzuje się ona silną aktywnością hamującą względem bakterii, wirusów, grzybów czy pasożytów, dzięki czemu może być cennym elementem suplementacji wspomagającej u pacjenta z problemem nawracających infekcji. Przeciwwskazaniem do stosowania colostrum i laktoferyny jest alergia na białka mleka krowiego. 

Preparatem równie często zalecanym pacjentom z problemem nawracających infekcji jest również Imuregen. Stanowi on kompleks nukleotydów, peptydów, aminokwasów oraz mikro- i makroelementów, które jako podstawowe jednostki budujące kwasy nukleinowe DNA i RNA, a także składniki wielu ważnych enzymów przyczyniają się do prawidłowego funkcjonowania i ochrony organizmu [25–29].

Mając na uwadze działania, jakie można wdrożyć w celu wzmocnienia odporności organizmu, nie wolno zapomnieć o odpowiedniej suplementacji dodatkowej. Szczególną funkcję we wzmocnieniu odporności, poza wspomnianą już witaminą D, przypisuje się także wielonienasyconym kwasom tłuszczowym. Jak potwierdziło jedno z badań, odpowiednia podaż kwasu DHA już u najmłodszych pacjentów zmniejszyła zapadalność na infekcje górnych dróg oddechowych nawet o 78% w porównaniu do grupy placebo oraz redukowała ryzyko alergii u ponad 70% badanych [30, 31]. 

Mikroflora jelitowa stanowi jeden z podstawowych elementów niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania układu immunologicznego. Bakterie zasiedlające przewód pokarmowy są integralną częścią organizmu człowieka i wpływają na prawidłowość przebiegu procesów metabolicznych oraz immunologicznych. Probiotyki, immunostymulatory czy odpowiednio dobrane witaminy mogą wpływać na pracę i regulację układu immunologicznego GALT, zwiększając tym samym odporność organizmu na potencjalne zagrożenia pochodzące ze środowiska zewnętrznego. Współczesny tryb życia, dieta czy stosowane leki nie sprzyjają prawidłowej pracy układu immunologicznego, dlatego w sposób szczególny należy zatroszczyć się o indywidualny „generator odporności”, czyli mikrobiotę jelitową.

Czytaj także: https://poradnia-provitalni.blogspot.com/p/odpornosc-sluzowkowa-jako-pierwsza.html

 

Bibliografia:

 

1. Drasar B.S., Hill M.J., Human intestinal flora. Academic Press Inc., New York and San Francisco 1974; 186–192.

2. Bengmark S., Modulation by enteral nutrition of the acute phase response and immune functions. Nutr. Hosp., 2003; 18: 1–5.

3. Górska S., Jarząb A., Gamian A., Bakterie probiotyczne w przewodzie pokarmowym człowieka jako czynnik stymulujący układ odpornościowy. Postepy Hig Med Dosw. (online), 2009; 63: 653–667.

4. Cukrowska B., Czarnowska E., Wpływ probiotyków na układ immunologiczny. Zakażenia 2006, 6: 2–6.

5. Szajewska H., Rola probiotyków w zapobieganiu i leczeniu chorób przewodu pokarmowego, Ped Współ Gastroenterol Hepatol Żyw Dziecka 2015; 7(1): 53–60.

6. Cukrowska B., Marsz alergiczny – od alergii pokarmowej do astmy oskrzelowej. Forum Pediatrii Praktycznej 2016.

7. Cichy W., Gałęcka M., Szachta P., Probiotyki jako alternatywne rozwiązanie i wsparcie terapii tradycyjnych. Zakażenia 2010; 6.

8. Borchers A.T., Selmi C., Meyers F., Keen C.L., Gershwin M.E., Probiotics and immunity. J. Gastroenterol., 2009; 44, 26–46.

9. Haevy P.M., Rowland I.R., The gut microflora of the developing infant: microbiology and metabolism, Microb Ecol Health Dis 1999; 11, 75–83. 

10. Macpherson A.J., Uhr J. Induction of protective IgA by intestinal dendritic cells carrying commensal bacteria, Science 2004; 303, 1662–5. 

11. Hao Q., Lu Z., Dong B.R., Huang C.Q., Wu T., Probiotics for preventing acute upper respiratory tract infections. Cochrane Database Syst Rev. 2011 Sep 7;(9): CD006895.

12. West N.P., Horn P.L., Pyne D.B. et al. Probiotic ssuplementation for respiratory and gastrointestinal illness symptoms in healthy physically active individuals. Ciln Nut 2014; 33(4): 581–587.

13. Viljanen M., Haahtela T., Juntunen-Korpela R., Savilahti E., Probiotic effects on faecal inflammatory markers and on faecal IgA in food allergic atopic eczema/dermatitis syndrome infants, Pediatr Allergy Immunol 2005; 16, 65–71. 

14. Drakes M., Blanchard T., van der Kleij D. et al., Bacterial probiotic modulation of dendritic cells, Infect Immun 2004; 72, 3299–309.

15. Hojsak I., Snovak N. et al., Lactobacillus GG in the prevention of gastrointestinal and respiratory tract infetions In children who attend Day care center: a randomized, double blind, placebo-controlled trial, Clin Nutr. 2010; 29(3), 3126.

16. Kelly D., Conway S., Aminov R., Commensal gut bacteria: mechanisms of immune modulation.Trends Immunol.2005, 26(6): 326–333.

17. Cukrowska B., Ceregra A., Rosiak I.et al. Wpływ probiotycznych szczepów Lactobacillus casei i paracasei na przebieg kliniczny wyprysku atopowego u dzieci z alergią pokarmową na białka mleka krowiego. Pediatria Współczesna. Gastroenterologia, Hepatologia i Żywienie Dziecka 2008; 10, 2. 

18. Cukrowska B., Klewicka E., Programowanie mikrobiotyczne – homeostaza mikrobioty jelitowej a ryzyko chorób cywilizacyjnych. Standardy Medyczne/Pediatria 2014; 11, 913–922.

19. Taipale T., Pienihakkinen K., Isolauri E., Larsen C., Brockmann E., Alanen P., Jokela J., Soderling E., Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 in reducing the risk of infections in infancy. Br. J. Nutr. 2011, 105, 409–416.

20. Rautava S., Salminen S., Isolauri E., Specific probiotics in reducing the risk of acute infections in infancy – A randomised, double-blind, placebo-controlled study. Br. J. Nutr. 2009, 101, 1722–1726.

21. Murosaki S., Yamamoto Y., Kazue I., Inokuchia T., Kusakaa H., Ikeda H., Heat-killed Lactobacillus plantarum L-137 suppresses naturally fed antigen-specific IgE production by stimulation of IL-12 production in mice. Journal of Allergy and Clinical Immunology 1998; 102, 1: 57–64.

22. Hirose Y., Murosaki S., Yamamoto Y., Yoshikai Y., Tsuru T., Daily Intake of Heat-Killed Lactobacillus plantarum L-137 Augments Acquired Immunity in Healthy Adults. The Journal of Nutrition, 2006; 136, 12, 1: 3069–3073

23. Burton J.P., Chilcott C.N., Moore C.J., Speiser G., Tagg J.R., A preliminary study of the effect of probiotic Streptococcus salivarius K12 on oral malodour parameters. Journal of Applied microbiology. 08 March 2006.

24. Masdeaa L., Kulika M., Hauser-Gerspacha I., Ramseiera A.M., Filippi A., Waltimo T. Antimicrobial activity of Streptococcus salivarius K12 on bacteria involved in oral malodour. Archives of Oral Biology 2012; 57, 8: 1041–1047.

25. Zimecki M., Artym J. Właściwości terapeutyczne białek i peptydów z siary i mleka. Postepy Hig Med Dosw. 2005; 59: 309–323.

26. Płusa T., Immunomodulacyjne białka zawarte w siarze. Pol. Merk. Lek. 2009; 26, 153: 234– 238.

27. Rak K., Bronkowska M., Immunologiczne znaczenie siary. Hygeia Public Health 2014; 49(2): 249–254.

28. Król J., Brodziak A., Białka mleka o właściwościach antybakteryjnych. Probl Hig Epidemiol. 2015; 96(2): 399–405. 

29. Kelly G.S., Bovine colostrums: a reviev of clinical uses. Altern Med Rev. 2003; 8(4): 378–394.

30. Minns L.M., Kerling E.H., Neely M.R., Sullivan D.K., Wampler J.L., Harris C.L., Berseth C.L., Carlson S.E., Toddler formula supplemented with docosahexaenoic acid (DHA) improves DHA status and respiratory health in a randomized, double-blind, controlled trial of US children less than 3 years of age. Prostaglandins, Leukotrienesand Essential Fatty Acids. 2010; 82: 287–293.

31. Birch E.E., Khoury J.C., Lynn Berseth C., Castaneda Y.S., Couch J.M., Bean J., Tamer R., Harris C.L., Hazels Mitmesser S., Scalabrin D.M., The Impact of Early Nutrition on Incidence of Allergic Manifestations and Common Respiratory Illnesses in Children. The journal of peditrics. 2010. 156 (6):902-906

32. FoodForum