Mikrobiota jelitowa – jak funkcjonuje i w jakich procesach uczestniczy?

Przez długi czas o jelitach mówiło się przede wszystkim w kontekście trawienia. Dziś wiadomo, że przewód pokarmowy to znacznie bardziej złożone środowisko. Żyją w nim mikroorganizmy, które pozostają w stałym kontakcie z naszym organizmem i mogą uczestniczyć w wielu procesach związanych z jego codziennym funkcjonowaniem.

To właśnie dlatego mikrobiota jelitowa stała się jednym z intensywnie badanych obszarów współczesnej nauki. Im więcej o niej wiemy, tym wyraźniej widać, że nie jest jedynie dodatkiem do pracy jelit. Jednocześnie nadal pozostaje wiele pytań, na które badacze szukają odpowiedzi.

Czym właściwie jest mikrobiota?

Mikrobiota to ogół mikroorganizmów zasiedlających określone środowisko. W przypadku człowieka są to przede wszystkim bakterie, ale także wirusy, grzyby i archeony. Występują one między innymi na skórze, w jamie ustnej, drogach oddechowych, układzie moczowo-płciowym oraz w przewodzie pokarmowym.

Każde z tych miejsc tworzy odrębne warunki życia, dlatego zasiedlające je społeczności drobnoustrojów różnią się składem i aktywnością. Najwięcej uwagi poświęca się mikrobiocie jelitowej, ponieważ to właśnie w przewodzie pokarmowym znajduje się szczególnie liczna i różnorodna społeczność mikroorganizmów.

Ich obecność jest naturalna. Sam fakt, że w organizmie znajdują się bakterie, nie oznacza choroby. Znaczenie ma to, jakie drobnoustroje występują w danym miejscu, w jakiej liczbie, jak współdziałają ze sobą i jakie substancje wytwarzają.

Mikrobiota a mikrobiom – czy to to samo?

Pojęcia „mikrobiota” i „mikrobiom” często są używane zamiennie, choć oznaczają coś nieco innego. Mikrobiota to same mikroorganizmy zamieszkujące dane środowisko. Mikrobiom odnosi się natomiast przede wszystkim do ich materiału genetycznego, czyli zbioru genów obecnych w tej społeczności.

To rozróżnienie jest ważne, ponieważ współczesne badania nie ograniczają się już tylko do odpowiedzi na pytanie, jakie mikroorganizmy znajdują się w jelitach. Naukowcy analizują również, jakie mają one możliwości metaboliczne, jakie związki wytwarzają i w jaki sposób mogą oddziaływać na organizm człowieka.

Jaką rolę może pełnić mikrobiota jelitowa?

Jednym z najlepiej poznanych obszarów działania mikrobioty jest udział w trawieniu składników, których organizm człowieka nie rozkłada samodzielnie. Dotyczy to między innymi części błonnika pokarmowego.

W wyniku fermentacji prowadzonej przez bakterie powstają krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, określane skrótem SCFA (ang. short-chain fatty acids). Należą do nich przede wszystkim kwas octowy, propionowy i masłowy. Związki te mogą stanowić źródło energii dla komórek jelita oraz uczestniczyć w utrzymaniu integralności błony śluzowej i prawidłowych warunków w przewodzie pokarmowym.

Mikroorganizmy jelitowe mogą także brać udział w przemianach kwasów żółciowych, cholesterolu, niektórych leków i innych substancji trafiających do organizmu. Część z nich uczestniczy również w syntezie wybranych witamin oraz wpływa na dostępność niektórych składników odżywczych.

Mikrobiota pozostaje też w bliskiej relacji z barierą jelitową. Jest to złożony i selektywny system, który umożliwia wchłanianie potrzebnych substancji, a jednocześnie ogranicza przenikanie drobnoustrojów, toksyn i innych niepożądanych cząsteczek do wnętrza organizmu. Prawidłowe funkcjonowanie tej bariery ma znaczenie dla pracy jelit i całego organizmu.

Mikrobiota i układ odpornościowy

Przewód pokarmowy jest jednym z najważniejszych miejsc kontaktu organizmu ze środowiskiem zewnętrznym. To tutaj pojawiają się składniki pożywienia, drobnoustroje oraz wiele innych cząsteczek, które układ odpornościowy musi rozpoznać i odpowiednio ocenić.

Mikrobiota uczestniczy w tej złożonej komunikacji. Może wpływać na dojrzewanie i regulację odpowiedzi odpornościowej, a także współdziałać z barierą jelitową w ograniczaniu kontaktu organizmu z drobnoustrojami i substancjami potencjalnie szkodliwymi.

Nie oznacza to jednak, że mikrobiota samodzielnie steruje odpornością. Jest jednym z wielu elementów większego systemu, na który wpływają również geny, dieta, wiek, środowisko, styl życia i ogólny stan zdrowia.

Jelita i mózg pozostają w kontakcie

Coraz częściej mówi się także o osi jelito-mózg. To dwukierunkowy system komunikacji między przewodem pokarmowym a mózgiem. Sygnały mogą być przekazywane między innymi za pośrednictwem układu nerwowego, hormonów, komórek odpornościowych oraz substancji wytwarzanych przez mikroorganizmy, w tym SCFA.

Mikrobiota może być jednym z elementów wpływających na tę komunikację. Nie oznacza to jednak, że bezpośrednio decyduje o nastroju, samopoczuciu czy funkcjonowaniu psychicznym. Zależności te są znacznie bardziej złożone i nadal pozostają przedmiotem badań.

Każdy ma inną mikrobiotę

Skład mikrobioty jelitowej jest indywidualny i zmienia się w ciągu życia. Kształtuje się od początku życia, szczególnie intensywnie w jego pierwszych latach, a wpływają na niego między innymi sposób porodu, sposób żywienia we wczesnym dzieciństwie, środowisko, wiek i stan zdrowia.

Znaczenie mają również codzienne wybory. Dieta, zwłaszcza jej różnorodność i zawartość błonnika, może wpływać na to, jakie mikroorganizmy mają w jelitach dogodne warunki do rozwoju. Na mikrobiotę oddziałują także infekcje, antybiotyki i inne leki, przewlekły stres, sen oraz aktywność fizyczna.

Nie istnieje jeden idealny skład mikrobioty, który byłby taki sam dla wszystkich. Różne społeczności drobnoustrojów mogą pełnić podobne funkcje. Dlatego badacze coraz częściej analizują nie tylko to, jakie mikroorganizmy są obecne w jelitach, lecz także to, jak działają.

Co oznacza równowaga mikrobioty?

Mówiąc o równowadze mikrobioty jelitowej, nie mamy na myśli stałego i niezmiennego składu. Chodzi raczej o taki stan, w którym mikroorganizmy funkcjonują w sposób sprzyjający prawidłowej pracy jelit i całego organizmu.

Zaburzenia składu lub aktywności mikrobioty określa się jako dysbiozę. Może ona wiązać się ze zmniejszeniem różnorodności drobnoustrojów, zmianą proporcji między nimi lub odmiennym profilem wytwarzanych substancji.

Mikrobiota jako część złożonego organizmu

Rozwój metod genetycznych i analitycznych pozwala coraz dokładniej badać skład mikrobioty oraz jej aktywność. Dzięki temu naukowcy mogą lepiej opisywać jej związki z funkcjonowaniem układu pokarmowego, odpornościowego, metabolicznego i nerwowego, a także obserwować, jak zmienia się ona pod wpływem diety, leków, wieku i stylu życia.

Mikrobiota jest naturalnym, indywidualnym i zmiennym elementem organizmu. Uczestniczy w wielu procesach, ale nie działa w oderwaniu od pozostałych układów ani innych czynników wpływających na zdrowie. Jej znaczenie najlepiej rozpatrywać więc jako część złożonych zależności zachodzących w jelitach i całym organizmie.

Materiał przygotowany przez Sanprobi, Partnera działu Akcja: mikrobiota.