Črevná flóra, mikrobiómy a vplyv na celý organizmus

Expozícia vonkajšiemu svetu a najmä mikrobiómy rodiča ovplyvňujú vývoj črevnej flóry dieťaťa po narodení.

Ľudské hrubé črevo s povrchovou plochou 400 m2 je ľudský orgán najhustejšie osídlený mikroorganizmami (1 013 až 1 014 mikroorganizmov). Tieto mikróby majú najmenej 100-krát viac génov ako ľudia samotní. Na základe výrazu genóm sa kolektívna genetická informácia tejto črevnej flóry nazýva aj mikrobióm.
Mikrobióm poskytuje ľuďom množstvo biologicky aktívnych látok, ktoré sme v priebehu evolúcie nemuseli vyvíjať sami. Pomocou molekulárnych biologických metód, ktoré umožňujú amplifikáciu génov mikrobiálnych markerov a najnovších metód vysoko výkonného sekvenovania, je možné získať presný obraz črevnej flóry.

Početné štúdie o črevnej flóre každopádne preukázali silné spojenia medzi črevom, mikrobiómom a mnohými ľudskými chorobami. Výskum naznačuje, že súhra v čreve má veľký význam pre detekciu, prevenciu a liečbu mnohých chorôb. Dôležitú úlohu v tom zohráva aj strava, živiny a farmakologické faktory. Nemali by sme však zanedbávať vplyv vnútorných faktorov na mikrobióm.

Normálna črevná flóra a osobný mikrobióm

V ľudskom hrubom čreve sa môže vyskytnúť asi 40 000 rôznych druhov baktérií (druhov), z ktorých každý je domovom asi 400 rôznych druhov. Napriek tejto rozmanitosti dominujú dve skupiny baktérií, grampozitívne baktérie zo skupiny Firmicutes (napr. Clostridium, Bacillus) a gramnegatívne baktérie zo skupiny Bacteroidetes (napr. Bacteroides). Každý človek má osobný mikrobióm, ktorý je okrem iného ovplyvnený rasou, pohlavím a stravovacími návykmi.

Na vývoj individuálnej črevnej flóry po narodení má vplyv vystavenie vonkajšiemu svetu, najmä mikroflóre rodičov. Vykazuje veľké výkyvy počas prvého roka života, pričom približne jeden rok života (začiatok výživy pre dospelých) má individuálny, relatívne stabilný podpis.

Metabolické funkcie

Ľudské črevné baktérie produkujú rôzne enzýmy, ktoré metabolizujú rastlinné sacharidy a sprístupňujú ich ľuďom. Ľudskému genómu tieto enzýmy chýbajú. Dominantným symbiontom je Bacteroides thetaiotaomicron, ktorý má obzvlášť veľký repertoár týchto enzýmov. Okrem toho B. thetaiotaomicron indukuje epiteliálnu homeostázu a regeneráciu, ako aj adsorpciu živín a tiež črevnú motilitu.

Najmä mastné kyseliny s krátkym reťazcom (napr. Kyselina maslová) sú základnými živinami pre epitel, pochádzajú z bakteriálnej fermentácie a tvoria asi 10% kalórií v našej potrave. Nie je prekvapením, že črevná flóra má tak priamy vplyv na náš výživový stav.

Ľudia s obezitou majú zmenenú črevnú flóru so zvýšenou kapacitou využívania živín. V experimentoch na zvieratách sa táto mikroflóra spojená s obezitou mohla preniesť na testované zvieratá s normálnou hmotnosťou, čo zase preukázalo významné zvýšenie hmotnosti. Ďalšími dôležitými látkami produkovanými črevnými baktériami sú esenciálne aminokyseliny a vitamíny alebo ich prekurzory (vitamín K, vitamíny skupiny B).

Vývoj a činnosť imunitného systému

V každom prípade je črevo dôležitým imunitným orgánom, ktorého funkcia je priamo ovplyvnená komenzálnymi baktériami. Ochranný účinok vystavenia mikróbom v ranom detstve pri vývoji autoimunitných ochorení (napr. Astma, atopická dermatitída) je známy. Tu opäť hrá dôležitú úlohu cukor.

Bacteroides fragilis produkuje sacharid (polysacharid A), ktorý indukuje správny vývoj imunitného systému čreva a má silnú protizápalovú úlohu pri zápalových ochoreniach čriev. Špecifické rozpoznávanie komenzálnej mikroflóry vrodeným imunitným systémom účinne podporuje regeneráciu čreva po exogénnom poškodení (napr. Radiačná kolitída).

V prípade zápalového ochorenia čriev je fyziologická črevná flóra veľmi zmenená a existuje nerovnováha medzi ochrannými látkami a patogénnymi mikróbmi. Tieto objavy z nových molekulárnych štúdií zdôrazňujú skúsenosť, že niektoré probiotiká majú zmierňujúci účinok na priebeh týchto chorôb. Výskum týchto mechanizmov v budúcnosti otvorí základ pre preventívne opatrenia a nové terapie (napr. Probiotiká, prebiotiká).

Chang CS, Kao CY. Súčasné chápanie mechanizmov formovania črevnej mikrobioty. J Biomed Sci. 2019 21. augusta; 26 (1): 59. doi: 10,1186/s12929-019-0554-5.

Heintz-Buschart A, Wilmes P. Ľudský črevný mikrobióm: na veciach funkcií. Trends Microbiol. 2018 Júl; 26 (7): 563-574. doi: 10.1016/j.tim.2017.11.002. Epub 2017 22. novembra.

Blum HE. Ľudský mikrobióm. Adv Med Sci. 2017 september; 62 (2): 414-420. doi: 10.1016/j.advms.2017.04.005. Epub 2017 13. júla.

Maruvada P, Leone V, Kaplan LM, Chang EB. Ľudský mikrobióm a obezita: viac ako asociácie. Mikrób hostiteľskej bunky. 8. novembra 2017; 22 (5): 589-599. doi: 10.1016/j.chom.2017.10.005.

Zdroj: Dôležitosť normálnej črevnej flóry pre zdravie a vývoj chorôb. DR. Gregor Gorkiewicz. MEDMIX 12/2008