Mikrobiota a imunita

Vplyv „dobrých“ baktérií v zažívacom systéme na imunitu - rozhovor s prof. dr hab. n. med. Wojciech Cichy z Lekárskej univerzity v Poznani.

Je pravda, že náš imunitný systém pochádza z čriev. Prečo je to požiadavka na objasnenie tejto otázky, je to práve črevo, ktoré hrá tak kľúčovú úlohu pri budovaní imunity?

Až 60 - 70% imunitného systému sa nachádza v črevách. Áno, imunitný systém je distribuovaný do mnohých orgánov v ľudskom tele. Sú to: kostná dreň, slezina, týmus, tráviaci systém, lymfatické uzliny, mandle. Väčšina imunitných buniek sa však nachádza v imunitnom tkanive gastrointestinálneho traktu a je známa ako GALT. Vzťahy medzi GALT a baktériami, ktoré obývajú črevá, sú bilaterálne: na jednej strane GALT kontroluje baktérie a sleduje, či nedochádza k premnoženiu patogénnych mikroorganizmov, na druhej strane - bez komenzálnych baktérií nie je schopný správne posúdiť rozsah dopytu po produkovaných protilátkach („krížová reakcia“). mastenec “).

Ako vieme, naša imunita sa formuje v maternici. Aké sú hlavné faktory ovplyvňujúce kolonizáciu „dobrých“ baktérií v tráviacom systéme?

Na základe najnovších údajov sa skutočne predpokladá, že kolonizácia sa začína in utero, aj keď donedávna sa považovala za sterilnú v maternici (paradigma „sterilná maternica“). Plodová voda je pravdepodobne zapojená do transportu baktérií (alebo vlastne bakteriálneho metabolomu) z matky do dutiny maternice. Mikrobiota (metabolom) má navyše vplyv na vznikajúci a rozvíjajúci sa imunitný systém už počas tehotenstva. Potvrdzujú to štúdie na hlodavcoch: u myší vystavených antibiotikám v prenatálnom období bol zaznamenaný nižší počet neutrofilov (leukocytov, ktoré zachytávajú a ničia cudzie antigény) v krvi a ich prekurzorov v kostnej dreni.

Kolonizáciu čriev baktériami v popôrodnom období ovplyvňuje:

• gestačný vek,
• vystavenie antibiotikám a iným liekom,
• druh pôrodu (prirodzený vs. cisársky rez),
• spôsob výživy (dojčenie vs. upravené mlieko),
• genetika (v menšej miere ako ostatné faktory).

Hneď po narodení práve tieto vonkajšie faktory - tráviacim traktom - formujú vrodenú imunitu dieťaťa, a tým aj schopnosť udržiavať a udržiavať zdravie. Takže - do istej miery - vývoj imunity závisí od baktérií v zažívacom trakte: čím je ich kvantitatívne a kvalitatívne zloženie priaznivejšie (eubiotické), tým lepšie je pre imunitnú odpoveď. Predpokladá sa, že nepriaznivé okolnosti v tomto ohľade v ranom štádiu vývoja dieťaťa môžu prispieť k výskytu alergií a astmy.

Prečo sú mastné kyseliny s krátkym reťazcom také dôležité a prispievajú k rozvoju vrodenej imunity?

Mastné kyseliny s krátkym reťazcom (SCFA) sú metabolity baktérií (jedna zo zložiek metabolomu), ktoré nielen ovplyvňujú proces tvorby buniek v dreni (myelopoézu), ale tiež indukujú sekréciu antibakteriálnych proteínov, syntézu hlienu a tvorbu črevnej bariéry. Sú zdrojom energie pre kolonocyty, to znamená bunky epitelu hrubého čreva. Stimulujú krvotvorbu (krvotvorbu) dendritických buniek (DC) špecializovaných na boj proti infekciám a rakovine, ako aj prekurzory makrofágov. Spĺňajú tiež mnoho ďalších funkcií. Kyselina maslová má špeciálne vlastnosti, pretože zvyšuje funkčnú kapacitu regulačných T buniek (Treg). Jedná sa o lymfocyty, ktoré potláčajú nadmerne zvýšenú odpoveď imunitného systému, a preto hrajú rozhodujúcu úlohu pri remisii autoimunitných a alergických ochorení.

Akú úlohu zohráva kyselina retinová pri budovaní získanej imunity?

Získaná imunita je typ imunity, ktorá sa počas celého života stretáva s antigénmi, aby sa vytvorili príslušné protilátky. Týmto spôsobom, keď nabudúce prídeme do styku s týmito mikróbmi, naše telo ich rýchlo rozpozná a bude s nimi bojovať. Tento systém podporuje mnohými spôsobmi, vrátane. kyselina retinová (RA), ktorej produkcia čiastočne závisí od mikrobioty. Je užitočné pri udržiavaní rovnováhy v imunitnom systéme: medzi prozápalovými a protizápalovými reakciami. Je dokázané, že napríklad u myší s nedostatkom kyseliny retinovej je skupina SFB baktérií (segmentovaných vláknitých baktérií) redukovaná. Ide o mikroorganizmy, ktoré sa vyskytujú hlavne v ileu a slepom čreve. Sú zodpovedné za tvorbu prozápalových lymfocytov Th17, ktoré sú nevyhnutné v boji proti patogénnym baktériám a plesniam. Kyselina retinová sa tiež nepriamo podieľa na expanzii Treg buniek a obranného imunoglobulínu A (IgA).

Aká je funkcia črevnej bariéry a ako ju môžeme utesniť?

Črevná bariéra je štruktúra tvorená iba jednou vrstvou črevných epiteliálnych buniek pokrytých ochrannou vrstvou hlienu spolu s mikrobiotou, ktorá v ňom sídli, ako aj bunkami krvi, lymfatického, imunitného a nervového systému pod epitelom. Dôležitým prvkom črevnej bariéry sú tesné kĺby, vďaka ktorým epiteliálne bunky do seba tesne zapadajú. Určujú selektivitu transportu látok, ktoré sa dostávajú do krvi z gastrointestinálneho traktu, a práve vďaka nim väčšie antigény a bakteriálne metabolity neprechádzajú cez črevnú bariéru. Pre udržanie správnej funkcie črevnej bariéry sú obzvlášť dôležité mikroorganizmy, ktoré vo veľkej miere určujú stav hlienu alebo epitelu. Črevné baktérie tiež ovplyvňujú správne fungovanie lymfatického systému tráviaceho traktu, teda GALT.

Čo je to črevná dysbióza? Aké sú jej príčiny a ovplyvňuje dysbióza imunitný systém?

Dysbióza je mikrobiálna nerovnováha v čreve. V tomto stave existuje viac patogénnych alebo metabolických nevýhodných baktérií ako prospešných. K dysbióze prispievajú nasledujúce faktory: nesprávna výživa, stres, chronická liečba - najčastejšie antibiotiká, inhibítory protónovej pumpy a nesteroidné protizápalové lieky. Zloženie mikroflóry formuje typ imunitnej odpovede. U mnohých chorôb (vrátane cukrovky typu 2, celiakie, metabolického syndrómu, reumatoidnej artritídy, AD alebo psoriázy) sa pozoruje dysbióza. Potom pri vyššie spomenutých ochoreniach stúpa koncentrácia zápalových markerov a klesá hladina protizápalových cytokínov.

Črevná mikrobiota ovplyvňuje ako cytokínovú rovnováhu (Th1 / Th2 / Th17), tak aj moduláciu nešpecifickej imunity ovplyvnením syntézy vylučovaného IgA alebo defenzínov (prírodných antibakteriálnych proteínov). Th1 lymfocyty sa podieľajú na bunkovej imunitnej odpovedi (stimulácia týchto lymfocytov je nástupom zápalových ochorení), Th2 lymfocyty sa podieľajú na humorálnej odpovedi (nadmerná odpoveď Th2 je zvýšený počet alergických reakcií) a Th17 hrá úlohu v antimikrobiálnej a antifungálnej obrane a môže byť dôležitá. v patogenéze autoimunitných chorôb.

Úlohou prozdravotnej mikrobioty - vrátane probiotík - je konať tak, aby bola zachovaná rovnováha cytokínov Th1 / Th2 / Th17, a tým aj imunitná tolerancia. Črevné mikróby preto hrajú úlohu hlavných „trénerov“ imunitného systému.

Môže dysbióza viesť k zápalu a čo sa potom stane v tele?

V dôsledku dysbiózy dochádza k porušeniu štruktúry črevnej bariéry. Antigény vstupujú do krvi, vrátane endotoxínov (lipopolysacharidové komplexy; LPS), ktoré pochádzajú hlavne z bunkových stien gramnegatívnych baktérií. Translokácia endotoxínu indukuje endotoxémiu, syntézu prozápalových cytokínov a aktiváciu NF-kB, ktorá zvyšuje transkripciu mnohých génov za vzniku faktorov zápalovej odpovede. Jedným z prvkov vrodenej imunitnej odpovede je aktivácia receptorov citlivých na rôzne formy patogénov vrátane LPS.

Je pravdepodobnejšie, že pacienti s intestinálnou dysbiózou ochorejú na koronavírus?

Prvé závery naznačujú, že je. V najnovšej práci Kaijin Xu (2020) sa dá prečítať, že niektorí pacienti s COVID-19 mali dysbiózu, čo dokazuje pokles komenzálnych baktérií rodu Lactobacillus aBifidobacterium. S cieľom obnoviť eubiózu (mikrobiologickú rovnováhu) sa odporučila výživová podpora a použitie prebiotík alebo probiotík. To malo znížiť riziko opätovnej kontaminácie v dôsledku bakteriálnej translokácie. Sú to však iba pozorovania, zatiaľ sa o tejto téme neuskutočňuje žiadny výskum.

Ako fungujú probiotiká na imunitu? Žiadosť o vysvetlenie schémy činnosti.

Vďaka schopnosti mikrobioty prispôsobiť sa meniacim sa podmienkam máme schopnosť ovplyvňovať naše celkové zdravie po celý život. Probiotiká pomáhajú obnoviť mikroflóru a obnoviť mikrobiálnu homeostázu (jedná sa o rebiotický účinok; v dôsledku toho sa dysbióza mení na eubiózu).

Probiotiká môžu ovplyvňovať črevnú bariéru prostredníctvom troch jej zložiek: samotnej črevnej mikrobioty, črevného epitelu a GALT, lymfatického tkaniva tráviaceho systému. V rámci mikrobioty môžu probiotické kmene zabrániť adhézii patogénnych baktérií na črevný epitel konkurenciou a tiež - tým, že s nimi súťaží o živiny - inhibujú ich rast. Okrem toho produkujú antimikrobiálne proteíny, ktoré ničia patogény. Probiotické baktérie tiež stimulujú rast prichádzajúcich baktérií a ich metabolickú aktivitu. V epiteli sa vďaka probiotikám zvyšuje množstvo ochranného hlienu, posilňujú sa tesné spojenia medzi bunkami, ktoré zaručujú celistvosť črevnej bariéry. Existuje tiež výroba cytoprotektívnych zlúčenín. Probiotické ciele v GALT súvisia s imunomoduláciou, stimuláciou protizápalovej reakcie a inhibíciou syntézy zápalových mediátorov.

Aké probiotiká môžu posilniť črevnú bariéru a tým imunitu?

Podporu správneho fungovania imunitného systému je možné dosiahnuť hlavne pomocou správne vybraných, vysoko kvalitných prípravkov s viacerými kmeňmi, t.j. polyprobiotiká. Jedným z najviac odporúčaných je bariéra Sanprobi. Obsahuje zloženie 9 bakteriálnych kmeňov: Bifidobacterium bifidum W23, Bifidobacterium lactis W51, Bifidobacterium lactis W52, Lactobacillus acidophilus W37, Lactobacillus brevis W63, Lactobacillus casei W56, Lactobacillus salivarius W24, Lactococcus lactis W19, Lactococcus lactis W58.

Probiotické baktérie obsiahnuté v bariére Sanprobi majú priaznivý účinok na imunitu tým, že: potláčajú imunitnú odpoveď spôsobenú žírnymi bunkami (žírne bunky); zvýšenie sekrécie protizápalového interleukínu 10 (IL-10), ktorý inhibuje prozápalové cytokíny, ako aj zníženie endotoxínovej záťaže (LPS), ktorá zabraňuje výskytu zápalu v tele.

Ak to zhrniem, môžem povedať, že moderný životný štýl, strava alebo použité lieky - nepodporujú správne fungovanie imunitného systému u ľudí. Preto je potrebné venovať osobitnú pozornosť individuálnemu „generátoru imunity“, ktorým je črevná mikrobiota v eubióznom stave, s preukázaným účinkom prostredníctvom bakteriálnych metabolomov na oboch póloch, tzv. enterocerebrálna os. Ukázalo sa, že niektoré polyprobiotiká, najmä Sanprobi Barrier, hrajú úlohu pri podpore imunity.