Mikrobiom
W 2007 r. zainicjowano utworzenie międzynarodowego projektu badań nad ludzkim mikrobiomem – Human Microbiome Project. Głównym jego celem była analiza mikrobioty jelitowej w stopniu umożliwiającym określenie zmian zachodzących pod wpływem różnych czynników, takich jak: stan zdrowia, wiek, przyjmowane leki czy składniki pokarmowe. Zakładano poznanie genomów mikroorganizmów, kształtujących metabolizm i wpływających na procesy fizjologiczne gospodarza [1, 2]. Samo pojęcie mikrobiomu zostało zaproponowane w 2001 r. przez J. Ledeberga do określenia symbiotycznych i patogennych mikroorganizmów bytujących w organizmie człowieka [3]. Dziś, zgodnie z założeniami HMP, termin „mikrobiom” należy stosować, odnosząc się do genomów wszystkich mikroorganizmów, które żyją na i w ciele człowieka, pozostawiając pojęcie mikrobioty do określenia ogółu mikroorganizmów zasiedlających daną niszę ekologiczną [2, 4].
Mikrobiota przewodu pokarmowego
Mikroorganizmy bytujące w przewodzie pokarmowym człowieka stanowią najbogatszy ze zbadanych dotychczas ekosystemów. Szacunkowa liczba komórek bakterii przewyższa ponad dziesięciokrotnie liczbę komórek organizmu gospodarza. Ich liczba i rodzaj zależą od miejsca bytowania (tabela 1). Najliczniej zasiedlony jest przewód pokarmowy, w szczególności jelito grube [5, 6].
Wynika to ze sprzyjających warunków do wzrostu mikroorganizmów, w tym m.in. powolnego pasażu treści jelitowej. Najliczniej występujące to bakterie bezwzględnie beztlenowe: Clostridium, Bacterioides, Ruminococcus, Eubacterium, Fusobacterium oraz tlenowe i względnie beztlenowe z rodziny Enterobacteriaceae i Enterococcus oraz Streptococcus [7, 8].
Odcinek przewodu pokarmowego | Rodzaj mikroorganizmu | Ilość (jtk/g – jednostka tworząca kolonię/1 g treści) | Warunki fizykochemiczne |
jama ustna | Streptococcus Peptococcus Staphylococcus Bifidobacterium Lactobacillus Fusobacterium |
10\(^8\) | sprzyjające warunki do wzrostu |
przełyk | ograniczony wzrost (szybki pasaż) | ||
żołądek | Helicobacter pylori Lactobacillus Streptococcus Candida albicans |
< 10 |
pH 1-2, aktywność sekrecyjna żołądka – obumieranie bakterii |
dwunastnica | Helicobacter pylori Lactobacillus Streptococcus Candidia albicans |
10\(^1\)–10\(^3\) | pH 6–7, ograniczenie wzrostu |
jelito czcze | Bacteroides Lactobacillus Streptococcus |
10\(^5\)–10\(^7\) | pH 7–8 |
jelito kręte | Bacteroides Clostridium Enterococus Lactobacillus Veillonella |
10\(^7\)–10\(^8\) | pH 7–8 |
jelito grube | Bacterioides, Clostridium, Ruminococcus Bifidobacterium Enterococus Butyrovibrio Fusorium Lactobacillus Fusobacterium Bacillus Eubacterium Peptostreptococcus Streptococcus |
10\(^{11}\)–10\(^{12}\) | pH 5, 5–6,0, powolny pasaż, sprzyjające warunki do wzrostu |
Wybrane funkcje mikroorganizmów jelitowych
Funkcje metaboliczne, troficzne czy immunologiczne to niektóre z funkcji, które w jelicie człowieka pełnią zasiedlające je mikroorganizmy. Bakterie jelitowe wpływają na wytwarzanie biotyny, kwasu foliowego czy syntezę witaminy K. Ponadto na drodze fermentacji biorą udział w rozkładzie resztek pokarmowych.
Zwiększają przyswajalność wapnia, sodu, potasu i magnezu. Pośrednio wpływają na metabolizm kwasów tłuszczowych i cholesterolu, wytwarzając hydrolazy wpływające na metabolizm tłuszczów w wątrobie [8]. Zapewniają ciągłość i ochronę nabłonka jelitowego, poprzez syntezę SCFA (związki odżywcze dla kolonocytów) oraz mucyn (ochrona przed drobnoustrojami patogennymi i toksynami poprzez tworzenie śluzu) – tabela 2 [9, 10].
Rodzaj | Funkcja |
Lactobacillus rhamnosus GG |
|
Lactobacillus casei Shirota |
|
Lactobacillus casei Defensis |
|
Lactobacillus johnsonii |
|
Bifidobacterum animalis (lactis) |
|
Bifidobacterium breve Yakult |
|
Dysbioza – ilościowe i jakościowe zaburzenie składu mikrobioty jelitowej
Ilość i jakość mikroorganizmów jelitowych ulega wahaniom pod wpływem różnych czynników działających na organizm. Niektóre z tych czynników są niemodyfikowalne (wiek, genotyp, droga porodu), ale większość to czynniki podlegające modyfikacjom (styl życia, środowisko).
Istotny w tym procesie jest rodzaj stosowanej diety (probiotyki, prebiotyki, żywność funkcjonalna, sposób karmienia w okresie niemowlęcym), przyjmowane leki (głównie inhibitory pompy protonowej, niesteroidowe leki przeciwzapalne, antybiotyki), stres i poziom aktywności fizycznej.
Wyniki badań wskazują, że dysbioza jelitowa jest jednym z czynników rozwoju nadwagi i otyłości, ale również predysponuje do miażdżycy, dyslipidemii, celiakii czy depresji [11, 12].
Wpływ antybiotykoterapii na stan mikrobioty jelitowej
Wyniki badań Trasanda i wsp. wskazują na ogólnoświatowy wzrost spożycia leków przeciwbakteryjnych [12]. Dotyczy on wszystkich grup wiekowych, ale największy wzrost notuje się wśród najmłodszych pacjentów. W Polsce liczba przepisywanych leków przeciwbakteryjnych plasuje się na średnim poziomie – w porównaniu do krajów europejskich [13].
Udowodniono znaczący udział antybiotykoterapii w zaburzeniu homeostazy mikrobioty jelitowej [14, 15]...
Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów
- Roczną prenumeratę dwumiesięcznika Food Forum w wersji papierowej lub cyfrowej,
- Nielimitowany dostęp do pełnego archiwum czasopisma,
- Możliwość udziału w cyklicznych Konsultacjach Dietetycznych Online,
- Specjalne dodatki do czasopisma: Food Forum CASEBOOK...
- ...i wiele więcej!