Mikroflora jelitowa – skład, znaczenie i funkcje mikroflory jelitowej

Mikroflora jelitowa człowieka to ogół mikroorganizmów zasiedlających dolną część układu pokarmowego. Mowa o 100 kwintylionach bakterii, wirusów, grzybów i pierwotniaków żyjących z nami w idealnej symbiozie. Do zachowania pełni zdrowia i sprawności procesu trawienia wymagana jest ich wewnętrzna równowaga, którą dość łatwo jest zakłócić. Jak więc wspierać mikroflorę jelit?



Ludzkie jelita zasiedla kilkaset gatunków mikroorganizmów. Źródło: shutterstockLudzkie jelita zasiedla kilkaset gatunków mikroorganizmów. Źródło: shutterstock
  1. Skąd bierze się mikroflora jelitowa?
  2. Skład i zróżnicowanie mikrobioty jelit
  3. Znaczenie mikroflory jelitowej procesie trawienia
  4. Inne funkcje jelitowej mikroflory
  5. Zaburzenia równowagi biologicznej jelit
  6. Jak dbać o mikroflorę jelit?
Nie ma na Ziemi drugiego tak gęsto zasiedlonego przez bakterie miejsca jak nasze jelita. Łącznie mówi się nawet 300-1000 różnych gatunków, ważących łącznie w przypadku dorosłego człowieka około 200 g. Co najbardziej fascynujące, łączna liczba genów tych wewnętrznych lokatorów nawet 200 razy przewyższą naszą liczbę genów. Trudno się więc dziwić, że poniekąd jest to twór żyjący swoim własnym życiem.

Skąd bierze się mikroflora jelitowa?

Według naukowców współczesny kształt mikroflory bakteryjnej człowieka jest efektem tysięcy lat ewolucji. Wraz z pożywieniem i wodą do naszego układu pokarmowego dostają się bowiem zawsze obce organizmy. Próbują one w miarę możliwości kolonizować sprzyjające środowisko, co w przypadku patogenów chorobotwórczych kończy się infekcjami trawiennymi. U współczesnego człowieka obserwujemy już jednak zbiór mikroorganizmów, które ewoluując razem z nami stworzyły dobrze funkcjonujący, stabilny „ekosystem” korzystając z dobrego siedliska, ale zarazem oferujący nam sporo korzyści.

Przez długie lata wierzono, że ludzkie płody mają sterylny układ pokarmowy. Dziś naukowcy sugerują jednak, że już w okresie ciąży bakterie kwasu mlekowego Lactobacillus oraz Bifidobacterium obecne są w strukturze łożyska. Nie zmienia to jednak faktu, że większość kolonizacji wewnętrznej zachodzi w trakcie porodu oraz pierwszych interakcji noworodka z mamą. Przekazywanie bakterii i innych organizmów wraz z pocałunkami i bliskim kontaktem zdaniem wielu biologów jest najlepszym matczynym darem! Stąd też poród naturalny, podczas którego dziecko ma kontakt z mikroflorą dróg rodnych jest o wiele bardziej korzystny dla małego organizmu niż cesarskie cięcie. Równie ważne dla układu pokarmowego dziecka jest karmienie piersią.

U dwóch jednojajowych bliźniąt mikroflora jelitowa w początkowym okresie życia będzie bardzo podobna – mówi się wręcz o jej częściowo dziedzicznym charakterze. Z biegiem czasu jej proporcje będą się jednak zmieniać pod wpływem różnych doświadczeń. Kluczowym okresem dla formowania się wewnętrznej równowagi biologicznej są jednak pierwsze trzy lata życia.

Skład i zróżnicowanie mikrobioty jelit

Ogromną większość mikroorganizmów zasiedlających nasze jelita stanowią bakterie – tych najczęstszych jest zaledwie 30-40 gatunków. Sam żołądek ze względu na wysoki poziom kwaśności nie jest sprzyjającym środowiskiem – przetrwać w nim mogą jedynie pojedyncze typy bakterii, w tym niestety i Helicobacter pylori, odpowiedzialny na chorobę wrzodową.

Im dalej w dół jelita cienkiego i bardziej zasadowe środowisko, tym większa różnorodność mikroorganizmów. To jelito grube jednak jest dopiero głównym siedliskiem dla naszych wewnętrznych sprzymierzeńców. Ich większość stanowią beztlenowe bakterie z rodzaju Bacteroides i Bifidobacterium, u zdrowych dorosłych najpowszechniejszym gatunkiem jest przy tym Faecalibacterium prausnitzii.

Każdy organizm posiada odmienny skład mikroflory jelitowej, a, co więcej, ma on również tendencję do zmian w czasie. Dieta, przyjmowanie antybiotyków, a także przebywanie w różnych środowiskach geograficznych w istotny sposób wpływa na kształtowanie się proporcji mikrobioty – jedne organizm mogą wymierać, czyniąc miejsce dla innych. Zasadnicze różnice dostrzega się na przykład u wegetarian i ludzi spożywających mięso, a generalnie  za najbardziej zubażające jelita uważa się niedożywienie, ale także jadłospis szczególnie bogaty w tłuszcze.
Przyjmowanie antybiotyków może zaburzyć równowagę mikrobioty. Źródło: shutterstock

Znaczenie mikroflory jelitowej procesie trawienia

W ciągu całego życia nawet 60 ton żywności zostanie przetworzonych przez układ pokarmowy jednego człowieka. Jak się okazuje, jest to zadanie na tyle wymagające, że potrzebujemy w nim wsparcia.

Z ponad 3 milionów obcych genów obecnych w jelitach produkowane są tysiące metabolitów, które przejęły część funkcji naszego własnego organizmu. W kontekście trawienia mowa przede wszystkim o fermentowaniu resztek jedzenia przesuwających się w dół jelita grubego. Dla przykładu istnieje duża grupa polisacharydów, których organizm ludzki nie potrafi strawić. Bakterie rozkładają je jednak na czynniki proste, a dokładnie kwasy tłuszczowe o krótkich łańcuchach (SCFA) takie jak kwas octowy, kwas propionowy i kwas masłowy, które nasze własne komórki mogą wykorzystać jako źródło energii. Co więcej, mikrobiota jelitowa syntetyzuje również biotynę i kwas foliowy oraz wspomaga absorpcję minerałów, zwłaszcza wapnia, magnezu i żelaza.

Inne funkcje jelitowej mikroflory

Na wspomaganiu procesu trawienia rola żyjących z nami w symbiozie organizmów się jednak nie kończy. Niektóre metabolity dobroczynnych bakterii jelitowych wpływają na przykład na ograniczenie ryzyka rozwoju arteriosklerozy i chorób serca. Kwas masłowy powoduje śmierć komórek raka jelit, zaś kwas propionowy reguluje apetyt i może przeciwdziałać nadwadze. Badania kliniczne wskazują, że uboższa mikrobiota wyraźnie sprzyja otyłości (Turnbaugh i in., 2009).

Ogólnie mikroflora jelitowa ma odgrywać ważną rolę w edukowaniu i regulowaniu układu odpornościowego oraz ochronie przed inwazją patogenów. Stymulując zróżnicowanie komórek nabłonkowych śluzówki jelit decydują one również o zachowaniu wewnętrznej homeostazy, kluczowej dla całokształtu zdrowia. Konsekwencją tego ochronnego wpływu jest również redukowanie reakcji alergicznych organizmu oraz nietolerancji pokarmowych.

Paradoksalnie, mikroorganizmy żyjące w naszych jelitach wytwarzają także neuroprzekaźniki, które aktywnie oddziałują na pracę mózgu, zwłaszcza pamięć, uczenie się oraz nastrój. Uważa się wręcz, że produkują one aż 95% serotoniny, nazywanej nie bez przyczyny hormonem szczęścia!
Tabela przedstawiająca negatywne skutki zaburzeń mikroflory jelit; opracowanie własne

Zaburzenia równowagi biologicznej jelit

Istnieją dwa podstawowe zagrożenia dla jelitowej mikroflory. Pierwszym jest ogólne zubożenie wynikające z wymarcia niektórych szczepów bakterii. Drugie, będące często dalszą konsekwencją owego zubożenia, wiąże się z kolonizacją śluzówki wewnętrznej przez określony gatunek drobnoustrojów i tym samym wywołaniem infekcji.

Z badań naukowych przeprowadzonych na przestrzeni lat wynika, że mniejsze zróżnicowanie mikrobioty jest pozytywnie skorelowane nie tylko z otyłością, ale także wrzodziejącym zapaleniem jelit i chorobą Crohna, zespołem drażliwego jelita, celiakią, atopowym zapaleniem skóry, łuszczycowym zapaleniem stawów, cukrzycą typu I i II, a także sztywnienie naczyń krwionośnych. Ponadto wiemy również, że samo zaburzenie funkcjonalnej bariery, jaką stanowi zdrowa mikroflora jelitowa, sprzyja przenikaniu do krwiobiegu wirusów i bakterii odpowiedzialnych na ogólnosystemowe infekcje. Wreszcie, istnieją sugestie, że zmiany w wewnętrznej mikrobiocie są skorelowane z problemami neurodegeneracyjnymi oraz psychicznymi, np. depresją czy chorobą Alzheimera. 

Wydaje się, że im bogatsza wewnętrzna armia, tym człowiek łatwiej radzi sobie z patogenami, zmianami w diecie czy stresem. Stąd też rosnąca popularność transplantacji stolca polegającej na kontrolowanym wprowadzaniu do jelita grubego bakterii pobranych z kału zdrowych osób.
Żywność bogata w probiotyki korzystnie wpływa na kształt mikroflory jelitowej. Źródło: shutterstock

Jak dbać o mikroflorę jelit?

Oczywistym jest, że to, co jemy wpływa na kształt wewnętrznej mikroflory. Dominacja określonego składnika pokarmowego powoduje bowiem rozwój i wzrost znaczenia metabolizujących go drobnoustrojów. Paradoksalnie, okazuje się na przykład, że zbyt duże ilości błonnika mogą okresowo prowadzić do zubożenia mikrobioty.

Generalnie, za niekorzystne dla wewnętrznej różnorodności i równowagi biologicznej uważa się dziś sztuczne słodziki, substancje emulgujące oraz diety eliminacyjne. Kontrowersyjne jest na przykład zdaniem naukowców pozbawianie się glutenu bez wyraźnych ku temu przesłanek. Najbardziej istotny wpływ na skład mikrobioty mają jednak leki! Antybiotyki są tutaj oczywistym winnym, choć przy patologicznej kolonizacji jelita danym typem bakterii mogą one być wymagane, aby przywrócić zdrową harmonię. Ponadto, na cenzurowanym znajdują się także leki przeczyszczające, syntetyczny progesteron, przeciwnowotworowe inhibitory TNF oraz leki stosowane w leczeniu nadkwasoty (inhibitory pompy protonowej). Wreszcie, niekorzystny wpływ na mikroflorę jelitową wydają się mieć także pestycydy i inne chemiczne środki ochrony roślin.

Na dzień dzisiejszy brakuje wciąż jeszcze definitywnych wytycznych, która dieta miałaby być dla mikroflory najkorzystniejsza. Studia dotyczące diety wegetariańskiej wykazują na przykład dość sprzeczne rezultaty. Tym niemniej panuje ogólny konsensus, że wysoce wskazane jest unikanie żywności przetworzonej, zwłaszcza bogatej w syntetyczne dodatki oraz leków, które nie są bezwzględnie wymagane. Produkty organiczne ze sprawdzonych źródeł na pewno prezentują większy potencjał zdrowotny, zaś pokarmy i suplementy zawierające probiotyki posiadają udowodnione korzyści dla kondycji układu pokarmowego i odpornościowego. Dużo dobrego mówi się również o prebiotykach oraz błonniku spożywczym (w racjonalnych ilościach) – nie są one trawione przez nasz organizm, ale stanowią pożywkę dla najbardziej sprzyjających zdrowiu bakterii i tym samym wspierają ich populację.
W idealnej przyszłości mikroflorę każdego człowieka będzie się określać z badania próbki jego kału i na tej podstawie formułowane będą indywidualne zalecenia dietetyczne dążące do osiągnięcia zdrowej równowagi w jelitach. Póki co pozostaje nam jednak aktywne unikanie żywności przetworzonej oraz niepotrzebnych leków!
Ekologia.pl (Agata Pavlinec)

Bibliografia

1. „Role of the gut microbiota in nutrition and health” Ana M. Valdes i in., https://www.bmj.com/content/361/bmj.k2179, 1/12/2021
2. “Introduction to the human gut microbiota” Elizabeth Thursby and Nathalie Juge, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5433529/, 1/12/2021
3. “The Human Gut Microbiome – A Potential Controller of Wellness and Disease” Zhi Y. Kho i in., https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2018.01835/full, 1/12/2021
4. “Gut microbiota in human metabolic health and disease” Yong Fan i in., https://www.nature.com/articles/s41579-020-0433-9, 1/12/2021
5. “The gut microbiome: Relationships with disease and opportunities for therapy” Juliana Durack i in., https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6314516/, 1/12/2021

Ocena (3.2) Oceń: