533 728 335

Zaburzenia flory bakteryjnej jelit a ryzyko chorób metabolicznych

mikroflora jelitowa a cukrzycaW ostatnich latach rośnie częstość zachorowań na cukrzyce typu 1 i 2, otyłość czy zespół metaboliczny. Jednocześnie – rośnie zainteresowanie florą bakteryjną jelit oraz jej wpływem na funkcjonowanie całego organizmu. Udało się powiązać fakt występowania zaburzeń mikroflory jelitowej ze zwiększonym ryzykiem rozwoju zaburzeń metabolicznych. Nieprawidłowy skład bakteryjnej flory jelitowej może wiązać się z nasileniem stanu zapalnego, a także oporności na insulinę – a to przekłada się na większą częstość zachorowania na cukrzycę typu 1 i 2.

 

Mikroflora jelitowa a otyłość

Ekosystem bakteryjny (mikrobiota) żyjący w naszym jelicie odgrywa zasadniczą rolę w normalnym funkcjonowaniu zarówno układu metabolicznego, jak i odpornościowego. W związku z tym, zaburzenia równowagi w mikroflorze jelitowej (dysbioza) są możliwym czynnikiem przyczynowym chorób metabolicznych i autoimmunologicznych. Początkowa kolonizacja jelita noworodka jest szczególnie istotna dla prawidłowego rozwoju funkcji immunologicznych i metabolicznych gospodarza oraz do określenia ryzyka choroby we wczesnym i późniejszym życiu. Także sposób odżywiania determinuje skład flory bakteryjnej, a tym samym to, w jaki sposób mikrobiom oddziałuje na profil hormonalno – metaboliczny organizmu.

W badaniach przeprowadzonych z udziałem zwierząt oraz pacjentów cierpiących m. in, na cukrzycę typu 2 wykazano charakterystyczne zmiany w profilu mikrobiologicznym jelit. Z jednej strony – wykazano brak obecności bakterii ochronnych, których rolą jest m. in. regulowanie poziomu glukozy. Z drugiej strony – wykazano namnażanie patogennej flory jelitowej, która może przenikać do brzusznej tkanki tłuszczowej, generować przewlekły stan zapalny oraz zaburzenia czynności wątroby czy nerek.

Przyczyny otyłości są bardzo zróżnicowane. Wymienić należy nierównowagę pomiędzy ilością kalorii spożywanych a zapotrzebowaniem kalorycznym, insulinooporność, siedzący tryb życia. Także zaburzenia mikroflory jelitowej mogą przyczynić się do rozwoju otyłości. Mikrobiota jelitowa przyczynia się do hydrolizy złożonych polisacharydów z błonnika pokarmowego, a tym samym może przyczyniać się do zwiększania pozyskiwania energii i wytwarzania krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), takich jak kwas propionowy i masłowy. Średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe mogą wpływać na ruchliwość jelit, zwiększać szybkość pasażu jelitowego i zmniejsza pobieranie energii z diety. SCFA mogą również aktywować wydzielanie glukagonopodobnego peptydu-1 (GLP-1), zwiększając tym samym wrażliwość na insulinę i wywołując uczucie sytości. Maślan dostarcza energii dla enterocytów, wywierając efekt troficzny i indukując syntezę GLP-2, wzmacniając w ten sposób funkcję bariery jelitowej.

W wielu badaniach z udziałem ludzi ustalono związek między zmianami struktury i funkcji mikrobioty jelitowej a otyłością. Liczne badania wskazują na zmniejszenie odsetka Bacteroidetes lub jego podgrup (np. Bacteroides) u osób otyłych w porównaniu z osobami szczupłymi, równolegle ze zwiększonym odsetkiem Firmicutes lub ich podgrup. Wykazano, że osoby z niską różnorodnością bakterii  przybrały na wadze i miały nasilony odczyn zapalny (zwiększony poziom białka C-reaktywnego i leptyny), insulinooporność i dyslipidemię w porównaniu z pacjentami z dużą liczbą genów bakteryjnych. Odkrycie to potwierdza pogląd, że mniej zróżnicowana mikroflora jest mniej odporna na inwazję niezdrowych drobnoustrojów, które mogą przyczyniać się do chorób. Bacteroides i Ruminococcus spp. były liczniejsze u osób z niską liczbą genów i dysfunkcją metaboliczną, podczas gdy Faecalibacterium prausnitzii, Bifidobacterium, Lactobacillus, Alistipes, Akkermansia były bardziej dominujące u osób z dużą liczbą genów i zdrowszymi fenotypami metabolicznymi.

otyłośćDieta jest głównym czynnikiem wpływającym na skład mikroflory jelitowej, co może częściowo wyjaśniać, dlaczego zmiany mikroflory są związane z fenotypem otyłości u ludzi. Uważa się jednak, że struktura mikrobioty wynikająca z niezdrowych nawyków żywieniowych również przyczynia się do regulacji masy ciała . W tym kontekście wyższe spożycie energii prowadzące do zwiększonego stosunku Firmicutes do Bacteroidetes wiąże się również ze zwiększoną absorpcją energii z diety. Badania interwencyjne na ludziach wykazały również, że skład i bogactwo mikrobioty danej osoby może wpływać na skuteczność interwencji dietetycznych.

W badaniu kontrolnym obejmującym 49 niemowląt stwierdzono, że różnice w składzie mikrobioty kałowej w wieku 6 i 12 miesięcy poprzedzają późniejszą nadwagę u dzieci w wieku 7 lat. Dzieci utrzymujące prawidłową masę ciała wykazywały większą liczbę bifidobakterii, podczas gdy dzieci z nadwagą były nosicielami większej liczby Staphylococcus aureus w okresie niemowlęcym. Inne badanie obejmujące 330 zdrowych duńskich niemowląt w wieku od 9 do 36 miesięcy wykazało dodatnią korelację między wzrostem BMI a wzrostem liczby Clostridia wytwarzających średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe (grupa Clostridum leptum i Eubacterium hallii).

 

Mikroflora jelitowa a cukrzyca typu 1 i 2

W  rozwoju cukrzycy typu 1 kluczowe znaczenie ma proces autoimmunologiczny, w przebiegu którego syntetyzowane są autoprzeciwciała skierowane przeciwko komórkom trzustki. Jednym z czynników ryzyka może być zwiększona przepuszczalność jelit oraz zaburzenia flory bakteryjnej jelit. Co na ten temat mówią badania kliniczne? Bakterie wytwarzające maślan i bifidobakterie działają ochronnie, podczas gdy proteobakterie i enterobakterie wydają się stanowić czynniki ryzyka cukrzycy typu 1. Z funkcjonalnego punktu widzenia ochronna rola mikroflory jelitowej komensalnej przeciwko temu zaburzeniu może wynikać z faktu, że mikroflora i jej metabolity (SCFA) mogą wzmacniać integralność błony śluzowej, modulować produkcję hormonów jelitowych poprawiając metabolizm glukozy i zmniejszając stan zapalny oraz częstość występowania potencjalnych bakterii prozapalnych (np. enterobakterie).

Inne czynniki środowiskowe wpływające na mikrobiotę jelitową i układ odpornościowy, które powiązano z ryzykiem rozwoju cukrzycy typu 1 to infekcje wirusowe, rodzaj porodu (poród naturalny lub cesarskie cięcie) oraz praktyki karmienia niemowląt. Metaanaliza wykazała, że poród przez cesarskie cięcie zwiększa ryzyko rozwoju choroby o 20% niezależnie od wieku ciążowego, masy ciała, wieku matki, praktyk karmienia piersią i cukrzycy matki. Brak karmienia piersią jest również powiązany z cukrzycą typu 1. Dlatego też jest prawdopodobne, że różnice w nabywaniu i ewolucji flory bakteryjnej noworodków u dzieci urodzonych przez cesarskie cięcie i siłami natury oraz w mieszankach mlecznych i karmionych piersią mogą również wpływać na ryzyko rozwoju cukrzycy typu 1.

Jedną z głównych przyczyn rozwoju cukrzycy typu 2 – poza otyłością – jest zaburzenie gospodarki glukozowej i insulinooporność. Główną przyczyna insulinooporności jest dieta bogata w węglowodany, siedzący tryb życia oraz nadmierna kumulacja tkanki tłuszczowej. Czynnikiem ryzyka rozwoju insulinooporności może być także charakterystyczny profil mikrobiologiczny jelit. Zmniejszona liczebność niektórych bakterii wytwarzających maślan (np. Roseburia, F. prausnitzii) i zwiększona liczebność patogenów oportunistycznych (np. Clostridium clostridioforme, E. coli) mogą być potencjalnym wskaźnikiem zmniejszonej tolerancji glukozy i cukrzycy typu 2.

Call Now Button