Nasze jelita to nasz osobisty bioreaktor. Wrzucasz pożywkę (produkty bogate w błonnik i skrobię), którą zjadają bakterie zawarte w jelicie grubym (tam powinno ich być najwięcej). Dzięki temu bakterie jelitowe się mnożą, przy okazji dbając o Twoje „tłuste” życie.

Osobisty bioreaktor w jelitach

Bioreaktor w jelitach zawiera ogromną populację bakterii, zwaną mikrobiomem. Dzielą wspólną niszę, czyli środowisko jelit i jedzenie. Człowiek jest w stanie strawić węglowodany typu sacharoza i skrobia (przynajmniej ta uprzednio podgrzana). Tzw. błonnik wędruje dalej, bo nie jest trawiony.

W jelicie grubym już nie zachodzi trawienie przy użyciu ludzkich enzymów. Zajmują się tym wyłącznie bakterie. A jest ich sporo, ponad 1*10^18 komórek, 1 trylion. To 10x więcej niż liczba wszystkich komórek każdego człowieka. Komórki bakteryjne są bardzo małe, więc stanowi to „tylko” ponad 1,5 kg masę.

Bakterie jelitowe zasiedlają masowo jelito grube.

W jelicie znaleźć można ogromną różnorodność bakterii. Wg badań rRNA, określono, że w jelitach znajduje się ponad 7000 różnych szczepów bakterii. Z drugiej strony przynależą one do ok. 500 gatunków. Jednak różnorodność na poziomie rodzin bakterii jest mała.

Skład mikrobbiomu

Wyróżnia się ich 8, z czego trzy są znaczące: Firmicutes, Cythophaga-Flavobacterium-Bacterioides i Proteobacteria. Oczywiście pierwotnym zaczątkiem mikrobiomu są bakterie przeniesione od matki podczas porodu.  Dzieci takie przejmują florę bakteryjną pochwy.Oczywiście cesarskie cięcie zaburza ten naturalny proces, czego efektem jest inny skład.

Jednak konkretny skład w późniejszym wieku kształtują inne czynniki. Pierwszym jest sposób karmienia dziecka. Składnikami mikroflory u dzieci karmionych piersią są bakterie LactobacillusBifidobacterium. U tych karmionych sztucznym mlekiem spotykane są to raczej Bacteroides i Clostriddium. Ostateczny skład mikroflory kształtuje się w wieku 2 lat i dominują w nim bakterie z rodzaju Bacterioides.

Skład mikroflory zmienia się z wiekiem i wraz z miejscem w układzie pokarmowym.

Skład bakteryjny zmienia się też  wzdłuż przewodu pokarmowego. Liczba bakterii w jamie ustnej siega 10^8. W żołądku i dwunastnicy, pod wpływem soków trawiennych, znacząco spada. Ilość bakterii w żołądku nie przekracza 10jtk/g (jtk – jednostek tworzących kolonię). Warto zwrócić uwagę na fakt, że kwasowe warunki żołądka przeżywa drożdżak Candida albicans, który w zbyt dużej ilości staje się szkodliwy. Potem znowu rośnie, by w końcowym odcinku jelita cienkiego, w jelicie krętym osiągnąć znowu 10^8 jtk/g.

Najwięcej bakterii jest w jelicie grubym. Znajduje się tu aż  10^12 jtk/g. Przeważają tu drobnoustroje z rodzajów Bacillus, Bacteroides, Clostridium, Bifidobacterium, Enterococcus, Eubacterium, Fusobacterium, Peptostreptococcus, Ruminococcus oraz Streptococcus. Wśród mikroflory jelitowej możemy wyróżnić 3 grupy drobnoustrojów: pożyteczne (pałeczki z rodzaju Bifidobacterium i Lactobacillus), oportunistyczne (pałeczki z rodzaju Bacteroides, Eubacterium i z rodziny Enterobacteriaceae) oraz chorobotwórcze (z rodzajów Clostridium, Staphylococcus i Pseudomonas).

Korzyści

Stosunki mikrobiom-człowiek tradycyjnie uważa się za komensalistyczne, gdzie tylko jedna strona korzysta – w końcu bakterie mają jedzenie. Widać już jednak, że jest to transakcja wiązana i bliżej jej do mutualizmu, bo człowiek też korzysta, chociażby ze zdolności bakterii do trawienia błonnika.

Na relacje i różnorodność składu mikrobiologicznego mają dwa czynniki: styl życia (dieta) i środowisko życia (człowiek). Dieta, czyli dostępność węglowodanów, a przede wszystkim błonnika, kształtuje skład mikrobiomu. Z drugiej strony również genom człowieka w jakiś sposób wpływa na rodzaj bakterii, które mogą żyć w jelitach, np. poprzez oddziaływanie układu odpornościowego. Niewłaściwy wpływ mikrobiomu widać w takich chorobach jak IBD oraz jelito drażliwe.

Korzści z relacji człowiek – mikrobiom  są obopulne.

Jeden rodzaj bakterii obecnej w jelicie jest przystosowany do szerokiego wachlarza substancji zawartych w „pożywce”. Przykładem jest Bacteroides thetaiotaomicron, która posiada 229 enzymów hydrolizujących węglowodany (człowiek -ma ich „tylko” 98). Przy tym rozkłada, niedostępne inaczej dla człowiek, polisacharydy, takie jak pektyny. Jeśli nie znajdą ich w jedzeniu, „podjadają” warstwę śluzu pokrywającą śluzówkę jelita.

Korzyści z posiadania mikrobiomu nie ograniczają się do trawienia błonnika i resztek innych węglowodanów (np. skrobi) Bakterie produkują witaminę K, witaminy z grupy B Efekt fermentacji błonnika, czyli kwasy tłuszczowe SCFA, bezpośrednio odżywiają jelito i stanowi substancję odżywczą dla organizmu. Pomaga to zachować jego  funkcje berierowe.

Bakterie i kalorie

Widać więc, że bakterie jelitowe, składające się na ten „osobisty” bioreaktor, dają dostęp do energii, która w innym przypadku nie byłaby dostępna dla człowieka. Oznacza to, że zawartość kaloryczna danego artykułu spożywczego może zasadniczo różnić się od tej wskazanej na opakowaniu. Co więcej, każda osoba w innym stopniu pozyskuje energię z jedzenia, w zależności od jej mikrobiomu.

Tkanka tłuszczowa zamienia cukier w tłuszcz.

Co to oznacza dla Ciebie? Więcej cukru w jedzeniu, które może się odłożyć. Zapamiętaj: cukier idzie w tłuszcz, w „boczki”. Jeśli byś pozyskał tylko 50 kcal więcej z jedzenia to po roku przełoży się na 0,5 kg więcej tłuszczu odłożonego w tkance tłuszczowej. A po paru latach to już parę dodatkowych kilogramów. Przy „zdrowych” bakteriach w jelicie.

Co więcej, bakterie bezpośrednio wpływają na metabolizm człowieka. Nie tylko wysyłają pewne hormonopodobne związki, które każą ci jeść cukier. To robią dla dobra swojego. A  dla „dobra” człowieka robią co innego. Istnieje pewien hormon indukowany postem (niedoborem jedzenia) – angiopoietin like protein-4, który hamuje lipogenezę, czyli wytwarzanie tłuszczu. Bakterie zaburzają jego tworzenie. Efekt – odkładasz więcej tłuszczu w tkance tłuszczowej.

Te efekty działania flory jelitowej nie są zbyt korzystne dla utrzymania linii. Pokazują jednak jak ogromny wpływ mają bakterie na człowieka. Wystarczą te „dobre” mikroorganizmy. Nie wspominam o „złych”, a te mogą naprawdę zaszkodzić. M.in. wypuszczają szereg toksycznych dla człowieka związków i zaburzają inne procesy metaboliczne.

Efekty jedzenia

Dieta nadmiernie obfita w węglowodany prowadzi do takich zmian w naszym „bioreaktorze” jelitowym, w których coraz trudniej nam schudnąć. Pamiętajmy, że węglowodany to nie tylko cukier, skrobia, ale i błonnik. Zbyt duża ilość tego wszystkiego nie służy tuszy, bo prowadzi do rozrostu „tuczącej” w efekcie flory.

Dieta bogata w cukry dodatkowo prowadzi do rozrostu tych bakterii, które są już bezpośrednio szkodliwe, bo uwalniają toksyny i prowadzą do chorób takich jak IBD. Tak samo źle na skład flory działają antybiotyki, które bezpośrednio ingerują w przeżywalność bakterii, również tych „dobrych”.

Dieta bogata w węglowodany nie jest korzystna.

W normalnej sytuacji „dobre” mikroby hamują rozwój tych złych. Antybiotyki najczęściej nie działają specyficznie i niszczą wszystkie mikroby. Zarówno powodujące infekcje, jak i te „dobre”. Antybiotyki takie jak wankomcyna, ograniczając rozwój bakterii beztlenowych prowadzą pośrednio do rozrostu patogennych grzybów Candida sp. To pozwala rozwinąć się później kolejnym, tym „złym”, wywołującym ciągnące się zapalenie jelita. Może to być np. bakteria Clostridium defficile, wywołująca biegunki.

W celu przywrócenia właściwej flory jelitowej stosuje się probiotyki. Do szczepów pro- biotycznych zalicza się m.in. bakterie: Bacillus cereus, Escherichia coli, Lactococcus lactis, Enterococcus faecium i Enterococcus faecalis oraz grzyby drożdżoidalne i pleśniowe wykazujące aktywność probiotyczną, takie jak: Saccharomyces boulardii.

Do innych często stosowanych szczepów probiotycznych zalicza się: Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum i Lactobacillus rhamnosus. Doświadczenia in vitro dowiodły, że Lactobacillus acidophillus wytwarza substancje przeciwbakteryjne, które ograniczają wzrost Helicobacter pylorii. Substancje hamujące  inne bakterie wytwarzają też  Lactobacillus rhamnosusi i Enterococcus. Można też zastosować konkretne szczepy u osób z nietolerancją laktozy z mleka. Bakterie trawiące laktozę to  Streptococcus thermophilus.

Bakterie jelitowe wytwarzają lotne związki.

Zazwyczaj jednak skład flory jest dobry, co… czuć. Bakterie wytwarzają z błonnika gazy. Te „dobre” wytwarzają krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe SCFA, które są wchłaniane przez komórki jelita – kolonocyty. Są ich jedzeniem. Poza tym powstaje wodór i dwutlenek węgla – bezwonne. Potem metanogeny wytwarzają metan z wodoru i dwutlenku węgla. Oczywiście obecność patogenów łączy się z wydzielaniem lotnych toksyn i zmianę zapachu na dużo gorszy.

Preboityki

Prebiotykami są substancje wspomagające wzrost mikroflory. W zasadzie powinny działać pozytywnie specyficznie na zdrowe bakterie, np. BifidobacteriumLactobacillus. Połączenie probiotyku z prebiotykiem to synbiotyk.

Najpowszechniej jako prebiotyki stosuje fruktooligosacharydy FOS i galaktoologosacharydy GOS, przy czym można je uzupełniać w diecie, naturalnymi związkami. Fruktany są obecne w cebuli, szparagach, pszenicy, cykorii, omanie i karczochu.

Prebiotyki wspomagają rozwój flory jelitowej.

Można też stosować ekstrakty roślinne. Substancje czynne wyizolowane z roślin leczniczych często wykazują korzystny wpływ na florę jelitową. Można tu wymienić agawę lub łubin, owoc bergamotki czy też lebiodkę (oregano). Korzystnie działa też oregano. Wyciągi z czosnku i liścia pokrzywy wspomagają wzrost prawidłowej flory (Lactobacillus i Bifidobacterium), a hamuje złej. Działanie hamujące wzrost niekorzystnych bakterii wykazuje sok z grejpfruta. Wyciąg z pestek hamuje zaś wzrost drożdżaków z rodzaju Candida.

Podsumowanie:

  • Układ pokarmowy, szczególnie jelito grube, zawiera ogromną ilość bakterii. Jelita można więc nazwać „osobistym” reaktorem biologicznym.
  • Bakterie jelitowe mogą być korzystne i szkodliwe
  • Bakterie wpływają na metabolizm i działania człowieka.
  • Dieta wpływa na skład mikrobiomu jelitowego.
  • Można też bezpośrednio suplementować probiotyki, czyli konkretne szczepy bakterii.

 

Literatura

Bäckhed, F. et al., 2005. Host-bacterial mutualism in the human intestine. Science, 307(5717), pp.1915–1920.

Krakowiak, O. & Nowak, R., 2015. Mikroflora przewodu pokarmowego człowieka – znaczenie, rozwój, modyfikacje. , (2), pp.193–200.

Gibson, G.R. & Roberfroid, Ma.B., 1994. Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics.

Reklamy

Skomentuj

Proszę zalogować się jedną z tych metod aby dodawać swoje komentarze:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s