Poantybiotykowa odbudowa mikrobiomu

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].

Tabela 1. Miejsce występowania mikroorganizmów w przewodzie pokarmowym człowieka [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]. 

Tabela 2. Właściwości szczepów probiotyczych [21]

Rodzaj	Funkcja
Lactobacillus rhamnosus GG	kolonizacja przewodu pokarmowego  mniejsza aktywność enzymów fekalnych ochrona przed biegunkami po antybiotykoterapii skrócony czas trwania biegunek rotawirusowych i biegunek podróżnych
Lactobacillus casei Shirota	równowaga mikroflory jelitowej  ochrona przed zaburzeniami jelitowymi  wspomaganie leczenia biegunek rotawirusowych  ochrona przed mutagenami pokarmowymi
Lactobacillus casei Defensis	wysoka przeżywalność w żołądku i dwunastnicy  stymulacja układu odpornościowego zapobieganie infekcjom jelitowym  skrócenie ostrych biegunek u dzieci
Lactobacillus johnsonii	równowaga mikrobioty jelitowej  stymulacja układu odpornościowego  antagonistyczne w stosunku do Helicobacter pylori  wspomaganie leczenia nieżytów przewodu pokarmowego
Bifidobacterum animalis (lactis)	wysoka przeżywalność w żołądku i dwunastnicy  skrócenie pasażu jelitowego
Bifidobacterium breve Yakult	równowaga mikrobioty jelitowej  ochrona przed mutagenami pokarmowymi zapobieganie biegunkom

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 [...