Co to jest mikrobiom?

Termin „MIKROBIOM”[1] określa zbiór genomów drobnoustrojów, natomiast termin „MIKROBIOTA” stosowany jest do określenia ogółu mikroorganizmów zamieszkujących dane środowisko np. skórę, żołądek czy jelita, choć oba określenia często są używane zamiennie.

Przez tysiące lat organizm człowieka ewoluował wspólnie z zasiedlającymi go mikroorganizmami. Mikrobiom to życie wewnętrzne
w nas, bez którego człowiek nie potrafi funkcjonować a nawet przeżyć.

Mikrobom każdego z nas jest unikatowy. Każdy z nas jako gatunek ludzki ma częściowo grupę tych samych gatunków mikroorganizmów zamieszkałych w naszym układzie pokarmowym. Ale ma też charakterystycznych tylko dla siebie „mieszkańców”.  Stosunki ilościowe jednych do drugich to indywidualna rzecz. Zestaw tych bakterii, grzybów, pasożytów wirusów-unikatowy ekosystem waży 2-3 kg.

Mikrobiota jelitowa – jak to działa?

Flora jelitowa jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Jej skład jest unikalny dla każdego z nas, a spełnia ona jednak te same funkcje biologiczne[2]:

– reguluje proces trawienia (enzymy bakteryjne),

– utrzymuje dobrą perystaltyką jelit,

– bierze udział w procesie wchłaniania soli mineralnych,

– metabolizuje toksyny i kancerogeny,

– w aspekcie chorób cywilizacyjnych wpływa na odporność całego organizmu,

– wpływa na nasz nastrój,

– wytwarza witaminy z grupy K i B.

Jak jelita komunikują się z mózgiem?[3]

Mózg-jelita-mikrobiota to dwukierunkowy szlak, który łączy jelita i jelitową florę bakteryjną z OUN (ośrodkowym układem nerwowym), który obejmuje mechanizmy neuronalne, endokrynne oraz immunologiczne. Jednak jelitowa mikrobiota jest najważniejszym czynnikiem, który wpływa na OUN, nastrój, zachowanie, lęk. To właśnie jelita i zamieszkujące tam mikroorganizmy wysyłają poprzez nerw błędny sygnał, informację jak się czujemy.

Nerw błędny należy do autonomicznego układu nerwowego o charakterze przywspółczulnym, który odpowiada m.in. za odpoczynek. Wnętrze naszych jelit to ogromna liczba neuronów, dlatego też nie bez powodu mówi się, że jelita to nasz drugi mózg. Dlatego też dzięki nerwowi błędnemu możemy mówić o tej współzależności między jelitem, mózgiem i na odwrót.

Dr Michael Gershon z Columbia University Medical Center oszacował, iż w jelitach znajduje się ok. 200 mln neuronów. To mniej niż w mózgu, ale więcej niż w rdzeniu kręgowym oraz obwodowym układzie nerwowym.

Co oznacza „przeciekające jelito”?[4]

Podstawową rolą przewodu pokarmowego jest trawienie i wchłanianie składników odżywczych oraz utrzymanie równowagi wodno-elektrolitowej. Jelito jest zbudowane w taki sposób, aby oprócz strawionych składników pokarmowych nie przedostawały się przez ścianę inne substancje takie jak patogeny, bakterie i antygeny pokarmowe.

Dysbioza, rozumiana jest jako niefizjologiczny skład mikroflory przewodu pokarmowego. Gdy szczepy bakteryjne zwiększają swoją liczebność, może prowadzić to do zwiększenia przepuszczalności bariery jelitowej, czyli do tzw. przeciekającego jelita. Wtedy „niepożądane” substancje mogą przedostać się do krwioobiegu, co skutkuje stanem zapalnym oraz lokalnych i ogólnoustrojowych odpowiedzi układu immunologicznego.

Przeciekające jelito uznaje się za przyczynę rozwoju nietolerancji pokarmów oraz zaostrzenia wielu chorób, w tym chorób autoimmunologicznych takich jak niespecyficzne choroby zapalne jelit, autoimmunologiczne zapalenie wątroby, celiakia, cukrzyca typu 1, toczeń rumieniowaty.

 

Mikrobiota jelitowa i choroby układu nerwowego[5]

Mikrobiota jelitowa może być powiązana nie tylko z chorobami stricte gastroenterologicznymi jak np. choroby zapalne jelit.

Dysbioza to niefizjologiczny skład mikroflory przewodu pokarmowego. Badania dowodzą, że u pacjentów w chorobami neurologicznymi występuje znaczące zaburzenie mikroflory jelitowej. W tych grupach chorych obserwuje się obecność konkretnych szczepów bakterii a innych jest stanowczo za mało, w stosunku do grupy osób, które takich chorób nie mają.

Przypuszcza się, że „złe” bakterie mogą na przykład wydzielać toksyny i sprawiać, że jelito staje się bardziej przepuszczalne dla szkodliwych substancji. Mogą też nasilać stany zapalne w organizmie, również w mózgu. Co więcej, bakterie jelitowe mogą wydzielać neurotrasmitiery i neuromodulatory np. serotoninę, acetylocholinę, melatoninę, GABA, katechiny, histaminę czy kortykoliberynę (CRF), które odgrywa istotną rolę zarówno w patogenezie, jak i w przebiegu chorób o podłożu neurologicznym i neurodegeneracyjnym i zaburzeń psychicznych. Do takich chorób zalicza się przede wszystkim: stwardnienie rozsiane, chorobę Parkinsona, depresję oraz zaburzenia ze spektrum autyzmu, schizofrenii.

Nadal nie znamy jednak odpowiedzi czy zmiany mikroflory wywołują chorobę o podłożu neurologicznym czy pojawiają się one
w wyniku tejże choroby?

Mikroflora a stres i depresja[6]

Zależność pomiędzy składem mikroflory jelitowej a występowaniem i nasileniem objawów depresji oraz stanów lękowych została wykazana w licznych badaniach klinicznych.

Okazuje się, że komunikacja pomiędzy mózgiem a jelitami działa w dwie strony. Mikroflora oddziałuje na mózg, natomiast stan psychiczny i psychologiczny człowieka wpływa na skład i ilość mikroorganizmów w przewodzie pokarmowym. W wyniku stresu emocjonalnego spada populacja bakterii probiotycznych np. Lactobacillus i Bifidobacterium.

U osób z objawami depresji występuje nadmierna ekspresja czynników prozapalnych. Pobudzają one szlak przemian tryptofanu, przez co zmniejszają produkcję serotoniny. Niedobór serotoniny odgrywa kluczową rolę w patofizjologii depresji.

Mediatory stanu zapalnego modulują wydzielanie kortykoliberyny, będącej jednym ze składników osi podwzgórze-przysadka-nadnercza (HPA). Pobudzenie tej osi skutkuje ostatecznie podwyższeniem poziomu kortyzolu we krwi, a chronicznie podniesiony poziom tego hormonu ma negatywne skutki dla organizmu.

Humor zaczyna się w jelitach

Złe samopoczucie, zły humor. Co odpowiada za nasz nastrój czy poczucie szczęścia? Okazuje się, że problem nie zawsze „zaczyna się w głowie”. Powodem obniżonego nastroju, nerwowości czy niepokoju mogą być zaburzenia równowagi mikroflory[7].

Mikroflora bierze udział w powstawaniu neuroprzekaźników odpowiedzialnych za nasz nastrój.

Należy do nich tryptofan – egzogenny aminokwas, którego organizm nie potrafi sam syntetyzować. Musi więc być dostarczony
z pożywieniem. Ale… zdolność syntezy tryptofanu mają tylko niektóre bakterie zamieszkujące jelita. Jego rola jest związana ze zdrowiem psychicznym oraz dobrym nastrojem i samopoczuciem. Tryptofan jest substratem do produkcji hormonu szczęścia, czyli serotoniny.

Jakie czynniki wpływają na zaburzenie flory jelitowej?

,,Niezdrowa” dieta, to jest dieta bogata w węglowodany oraz dieta wysokotłuszczowa, a także tzw. „dieta zachodnia” wpływają destrukcyjnie na mikrobiom. Należy zatem ulepszyć dietę, np. przez wprowadzenie diety śródziemnomorskiej, która stanowi złoty standard modelu zdrowego żywienia, spożywanie produktów sfermentowanych, dieta bogata w błonnik, dieta oparta głównie na produktach roślinnych, konsumpcja prebiotyków.

Kompozycja mikrobioty jelit zależy także od wielu innych czynników, takich jak rodzaj porodu, predyspozycje genetyczne, wiek, czynniki środowiskowe, stres, używki i niehigieniczny styl życia, przebyte choroby, choroby współistniejące, częsta antybiotykoterapia i leki.

Jak możemy wesprzeć nasze bakterie jelitowe?

Przede wszystkim urozmaiconą dietą. Im większa różnorodność produktów przez nas spożywanych, tym większy wachlarz składników odżywiających bakterie jelitowe[8]. Powinniśmy wprowadzić do naszego jadłospisu jak największą ilość warzyw i owoców, jako źródeł prebiotycznego błonnika czy inuliny, produktów zbożowych pełnoziarnistych, nieoczyszczonych, bogatych w błonnik pokarmowy. Nasza dieta powinna być bogata w produkty fermentowane, przede wszystkim kiszonki i mleczne produkty fermentowane, jak jogurty, kefiry czy zsiadłe mleko.

Dbajmy więc o nasze jelita wspierając prozdrowotne szczepy urozmaiconą dietą. Pomocna będzie też odpowiednia ilość i jakość snu, relaks, i średnia aktywność fizyczną, najlepiej w kontakcie z naturą. Dodatkowo można też włączyć pod okiem specjalistów odpowiednią probiotyko – i prebiotykoterapię.

Suplementacja „psychobiotyków”

Coraz to nowsze doniesienia o silnej zależności pomiędzy funkcjonowaniem ośrodkowego układu nerwowego a mikroflorą jelit skłaniają naukowców do poszukiwania praktycznych zastosowań probiotyków w terapii schorzeń neurologicznych i psychicznych[9].

Wprowadzony został termin „psychobiotyk”, określający te bakterie, które poprzez oddziaływanie na oś jelitowo-mózgową wywierają korzystny wpływ na zdrowie pacjentów z zaburzeniami emocjonalnymi i psychicznymi.

Wykazano, że suplementacja wybranych szczepów bakteryjnych przez osoby zdrowe pozytywnie wpływa na ich stan emocjonalny.

Jakościowa kompozycja mikrobioty jelitowej i jej stabilność zmniejszają się wraz z wiekiem. Starzenie się może mieć negatywny wpływ na mikrobiotę jelitową, a co za tym idzie – na utrzymanie zdrowia na tym etapie życia Zapewnienie odpowiedniej flory bakteryjnej jelit wydaje się zatem ważnym czynnikiem w prewencji chorób psychicznych, a także zaburzeń poznawczych związanych ze starzeniem się.

Jedną z nowszych metod terapeutycznych jest zastosowanie przeszczepu mikrobioty jelitowej tzw. Przeszczep kału. Jednak jest to wciąż innowacyjna metoda, póki co stosowana z powodzeniem w leczeniu rzekomo-błoniastego zapalenia jelit.

---

[1] vol561201733.pdf (microbiology.pl) , Gulas E, Wysiadecki G, Strzelecki D, Gawlik-Kotelnicka O, Polguj M. Can microbiology affect psychiatry? A link between gut microbiota and psychiatric disorders. Psychiatr Pol. 2018 Dec 29;52(6):1023-1039. English, Polish.

[2] Flora bakteryjna przewodu pokarmowego a choroby układu sercowo-naczyniowego | Majewska | Forum Zaburzeń Metabolicznych (viamedica.pl)

[3] Oś jelita-mózg – NeuroExpert; Jelita to Twój drugi mózg. Jak się ma mikroflora do nastroju? (guut.pl); Microbes and the gut‐brain axis – Bercik – 2012 – Neurogastroenterology & Motility – Wiley Online Library; Gulas E, Wysiadecki G, Strzelecki D, Gawlik-Kotelnicka O, Polguj M. Can microbiology affect psychiatry? A link between gut microbiota and psychiatric disorders. Psychiatr Pol. 2018 Dec 29;52(6):1023-1039. English, Polish.

[4] Mikrfoflora jelitowa – suplementacja psychobiotyków – wpływ na depresje (akademiadietetyki.pl)

[5] Tang F., Reddy B.L., Milton H. Saier Jr. Psychobiotics and their involvement in mental health. J Mol Microbiol Biotechnol 2014; 24: 211–214.; Zhou L., Foster J.A. Psychobiotics and the gut–brain axis: in the pursuit of happiness. Neuropsychiatr Dis Treat 2015, 11: 715-723.; KarakulaJuchnowicz_PsychiatrPolOnlineFirstNr28.pdf (psychiatriapolska.pl); Gulas E, Wysiadecki G, Strzelecki D, Gawlik-Kotelnicka O, Polguj M. Can microbiology affect psychiatry? A link between gut microbiota and psychiatric disorders. Psychiatr Pol. 2018 Dec 29;52(6):1023-1039. English, Polish.

[6] Skonieczna-Żydecka K., Łoniewski I., Marlicz W. i wsp. Mikrobiota jelitowa jako potencjalna przyczyna zaburzeń funkcjonowania emocjonalnego człowieka. Med Dośw Mikrobiol 2017, 69: 163-176; Rudzki L., Szulc A. Wpływ jelitowej flory bakteryjnej na ośrodkowy układ nerwowy i jej potencjalne znaczenie w leczeniu zaburzeń psychicznych. Farmakoter Psychiatr Neurol 2013, 2: 69-77.

[7] Rudzki L., Szulc A. Wpływ jelitowej flory bakteryjnej na ośrodkowy układ nerwowy i jej potencjalne znaczenie w leczeniu zaburzeń psychicznych. Farmakoter Psychiatr Neurol 2013, 2: 69-77.Psychobiotics and the gut–brain axis: in the pursuit of happiness – PMC (nih.gov); KarakulaJuchnowicz_PsychiatrPolOnlineFirstNr28.pdf (psychiatriapolska.pl)

[8] Psychobiotyki, czyli co bakterie jelitowe mają wspólnego z nastrojem – (lifenature.com.pl)

[9] Mikroflora jelitowa – suplementacja psychobiotyków – wpływ na depresje (akademiadietetyki.pl); Gulas E, Wysiadecki G, Strzelecki D, Gawlik-Kotelnicka O, Polguj M. Can microbiology affect psychiatry? A link between gut microbiota and psychiatric disorders. Psychiatry Pol. 2018 Dec 29;52(6):1023-1039. English, Polish.