Mikrobiota jelitowa w układzie odpornościowym

Pod pojęciem mikrobioty kryją się różne drobnoustroje obecne w naszych jelitach, zamieszkujące jelito cienkie i grube. Jelita są domem dla ponad tysiąca gatunków drobnoustrojów, które na różnych poziomach porozumiewają się z mózgiem. Jest to pokaźna grupa mikrobów odpowiadająca wielkością organowi wątroby, a przewyższająca mózg i serce. To zbiór około stu tysięcy gatunków drobnoustrojów, które odgrywają istotną rolę na linii komunikacji pomiędzy układem opornościowym i mózgiem. W większości przypadków żyją z nami w symbiozie, w niektórych okolicznościach mogą uaktywnić się jako mikroby szkodliwe. Pierwsze są symbiontami, drugie patobiontami. Uaktywniają się jako szkodliwe i atakujące błonę jelitową pod wpływem zmian dietetycznych, leczenia antybiotykowego, silnego stresu. Jak wiemy istnieje bezpośrednie przełożenie naszego stanu emocjonalnego na stan i pracę naszych jelit. Stres może przyspieszyć pracę jelit, a depresja i przygnębienie opóźnić. Symbioza pomiędzy drobnoustrojami i naszym organizmem wytworzyła się w toku ewolucji miliony lat temu. My je odżywiamy, a one dostarczają nam niezbędnych witamin, magazynują kwasy żółciowe, detoksykują ksenobiotyki (związki chemiczne obce organizmowi, większość trucizn i leków), trawią błonnik spożywczy i cukry złożone. Wysyłają sygnały zapalne do mózgu, docierają tam w postaci impulsów nerwowych lub przemieszczają się wraz z krwią i hormonami. W przekazywaniu informacji mózgowi przez drobnoustroje jelitowe swoją rolę pełnią także komórki układu odpornościowego, komórki dendrytyczne, zlokalizowane tuż pod błoną jelit. Wychwytują sygnały swoimi „mackami” poprzez połączenie z mikrobami mieszczącymi się w pobliżu ściany jelitowej. Przesyłają sygnały o zagrożeniach lub nieszkodliwych dla środowiska drobnoustrojach układowi odpornościowemu.  Przygotowują odpowiedź immunologiczną stosownie do środowiska, jakie zastają. W oparciu o wykryte i zlokalizowane mikroby dochodzi do wytwarzania cytokin. Cytokiny z kolei wiążą się miedzy innymi z receptorami zakończeń czuciowych nerwu błędnego, który jest głównym przekaźnikiem informacji pomiędzy jelitami i mózgiem. To tutaj regulowane jest poczucie sytości, spada ono po posiłku lub zostaje zablokowane w wyniku ostrego stanu zapalnego w jelitach. Cytokiny przekraczają barierę krew-mózg i aktywują komórki mikroglejowe w mózgu, które są odbiorcami sygnałów wysyłanych przez jelita. To w nich spotyka się komunikacja pomiędzy jelitami-mikrobami-układem odpornościowym. Mózg jako ostateczny odbiorca tych sygnałów jest bardzo wrażliwym celem tej komunikacji. Podejrzewa się, iż ta sygnalizacja immunologiczna biegnąca z jelit do mózgu jest czynnikiem rozwoju chorób zwyrodnieniowych, takich jak choroba Alzheimera poprzez neuroaktywne metabolity drobnoustrojów. Na marginesie, mają one również wpływ na sen, wrażliwość bólową i ogólne samopoczucie. Mikrobiota jelitowa u każdego człowieka jest inna i kształtuje się we wczesnym okresie życia. Warunkuje nasze zachowania, odporność, wpływa na psychikę, wpływa na podejmowane decyzje, a także na to jak rozwija się i starzeje nasz mózg. Wzorzec drobnoustrojów jelitowych kształtuje się w oparciu o drogi rodne matki, pierwsza styczność z drobnoustrojami ma miejsce podczas porodu naturalnego i styczność z mikrobiotem pochwowym. Spada różnorodność gatunkowa drobnoustrojów a wzrasta liczebność bakterii Lactobacillus, występujących w jelicie cienkim.  Te drobnoustroje kolonizują następnie jelita noworodka i wyposażają go na całe życiu. O ile poród naturalny wspiera mikrobiotę jelitową dziecka, poród przez cesarskie cięcie je zubaża. Możemy mieć korzystniejszy i mniej korzystny pakiet startowy drobnoustrojów warunkujący naszą odporność na całe życie. U dzieci, które przychodzą na świat poprzez cesarskie cięcie znacznie później kolonializują się szczepy takie jak Bifidobacteria. Nasz mikrobiom jelitowy zmienia się pod wpływem wielu czynników. Od samego początku kształtuje go dieta i stan emocjonalny, czynniki takie jak stres wpływają niekorzystnie na stan naszych bakterii jelitowych. To samo dotyczy leków, antybiotyków wprowadzanych do środowiska organizmu. Wszelkie zakłócenia programowania normalnego mikrobiomu jelitowego niemowlęcia przez stres, poród pozapochwowy, antybiotyki podawane matce, niezdrowe zwyczaje żywieniowe w okresie przed- i poporodowym, mogą zapoczątkować rozwój zaburzeń na linii mózg-jelita u dziecka, a później dorosłego człowieka. I towarzyszyć mu do końca. Zmiany i modyfikacje są znacznie trudniejsze do odwrócenia niż ukształtowanie prawidłowego mechanizmu na samym początku. W nasz naturalny mikrobiom uderzają antybiotyki o szerokim spektrum działania. Zabijają wiele patogenów, ale przy okazji także sporo pożytecznych bakterii mających swoje siedlisko w jelicie. Antybiotyki zmniejszają różnorodność gatunkową drobnoustrojów jelitowych, które są niezbędne do optymalnego funkcjonowania jelit, a tym samym układu odpornościowego i właściwej komunikacji pomiędzy układem odpornościowym i mózgiem. Wiemy także, że tę różnorodność możemy przywracać poprzez probiotyki i kiszonki. Innymi szkodliwymi substancjami są wszelkie konserwanty żywności, barwniki, utrwalacze, których mamy bez liku w naszym współczesnym pożywieniu. Nie bez znaczenia dla naszej flory bakteryjnej pozostaje to, czy żyjemy i żywimy się w zgodzie z naturą, czy też z dala od niej, w supermarketach i przetworzoną żywnością.

W przypadku osłabionego układu nerwowego, dużej podatności na stres, warto stosować techniki autorelaksacyjne, pogłębione oddychanie przeponowe i medytacje mindfulness. Stany te podobnie jak antybiotyki wpływają niekorzystnie na nasze jelita i cały system nerwowy. Wiemy dziś, że mediatory stresu, np. norepinefryna, mogą głęboko zmieniać zachowanie drobnoustrojów jelitowych, powodując iż stają się bardziej agresywne i niebezpieczne. Stres nie jest naszym sojusznikiem w podnoszeniu odporności, a działa wręcz przeciwnie. Co udowodniono badając jelita i ich powiązania z mózgiem oraz układem odpornościowym. Z badań wynika także, iż drobnoustroje jelitowe  wytwarzają neuroprzekaźniki mogące zmienić nasze zachowanie emocjonalne i stan mózgu. Wiemy już, że w jelitach jest wytwarzana serotonina. Wykazano, że pewne drobnoustroje jelitowe mogą stymulować wytwarzanie serotoniny w tych komórkach, wpływając na ilość serotoniny w jelitach, a tym samym oddziałując na nasze stany emocjonalne, odczuwanie bólu i samopoczucie. Potwierdzeniem są poniższe badania i eksperymenty.  

W ciekawych eksperymentach prowadzonych na myszach zaobserwowano wyraźny spadek zachowań lękopodobnych u badanych osobników po zwiększeniu probiotyku Lactobacillus rhamnosus. Podobnie działo się ze szczepem Lactobacillus longum u myszy z objawami przewlekłego zapalenia jelita grubego.  Analogiczne badania zastosowano u ludzi wykorzystując kilka szczepów probiotyków: Bifidobacterium lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus i Lactococcus lactis. Wyniki potwierdzały obserwacje poczynione na myszach. Niektóre szczepy bakterii jelitowych zmniejszają stany lękowe. Manipulacja mikrobiotą jelitową może zatem wymiernie zmieniać czynności mózgu powiązane ze stanami emocjonalnymi. Co więcej może przyczyniać się do zmniejszania i likwidowania stanów depresyjnych. Badania potwierdziły takie powiązania na szczepach Bifidobacteruim i Lactobacillus. Powinniśmy mieć tego świadomość, że stan naszej mikrobioty jelitowej zależy od tego, czym karmimy swoje drobnoustroje jelitowe.  Jelita wyczuwają, rozpoznają i kodują wszystko, co im dostarczamy wraz z pożywieniem. To, co zjadamy przetwarzają w związki chemiczne, wzorce hormonów, impulsów nerwowych, skąd przesyłają je do określonych ośrodków w mózgu. Ważne jest, by nasza mikrobiota jelitowa była różnorodna. Badania nad różnymi dietami i zmieniającym się składem mikrobioty tej zależności nie potwierdziły. Owszem, zmieniają się metabolity, te dostosowują się do rodzaju diety, ale mikrobiom zasadniczo nie ulega zmianie. Kształtuje się we wczesnym okresie życia i wówczas podlega oddziaływaniu różnych czynników. W tym diety matki w czasie ciąży i karmienia, kontaktu z mikroorganizmami ze środowiska oraz stresopochodnych sygnałów na linii jelita-mózg. Mówiąc o odporności organizmu nie sposób w świetle współczesnych badań nie uwzględniać jelit w tym jakże złożonym i skomplikowanym procesie.