Microbiom: despre protectia organismului impotriva infectiilor

Microbiomul constituie totalitatea microorganismelor reprezentate de bacterii, fungi si virusuri care coexista in corpul uman si contribuie la dezvoltarea si asigurarea capacitatii de aparare imune, la sinteza de acizi grasi cu lant scurt, precum și a vitaminelor indispensabile unei bune functionari ale metabolismului.
Microbiom: despre protectia organismului impotriva infectiilor

Studiile desfasurate pana la momentul actual estimeaza faptul ca microbiota umana este alcatuita din trilioane de micoorganisme, proportia fiind de 1,3 pana la aproximativ 3 celule microbiene raportate la 1 celula proprie a organismului. Datorita functiilor sale complexe, microbiota este considerata a fi un organ cu activitate metabolica si imuna indispensabila organismului. Majoritatea microorganismelor care intra in alcatuirea microbiomului se regasesc in intestin (aproximativ 95%), insa acestea sunt localizate si la nivelul tegumentului, tractului genito-urinar, cavitatii orale, tractului respirator, la nivelul ochilor și a urechii externe.

Microbiomul reprezinta in acelasi timp totalitatea componentelor genetice microbiene care insumeaza milioane de gene, spre deosebire de genomul uman care contine intre 20.000 si 25.000 de gene. De la elaborarea conceptului de microbiom in anul 2001 si pana in prezent, studiile realizate au concluzionat faptul ca microbiomul reprezinta un „ al doilea genom uman” unic pentru fiecare individ in parte.

Cuprins

Rolul microbiomului in mentinerea sanatatii

Microbiota prezinta rol important in apararea organsimului impotriva agentilor microbieni patogeni. Acest lucru se realizeaza, pe de o parte prin asigurarea sintezei de mucus care impiedica adeziunea bacteriilor patogene la mucoasa gastrica, iar pe de alta parte prin stimularea productiei de mucina care are rol de substrat energetic si favorizeaza reinnoirea celulelor epiteliale ce formeaza bariera de aparare a tractului digestiv.

Anumite specii de Ruminococcaceae de la nivelul intestinului convertesc acizii biliari primari sintetizati la nivel hepatic in acizi biliari secundari prin procese de dehidroxilare, cu obtinerea de acid deoxicolic si acid litocolic. Acesti compusi prezinta actiune antibacteriana selectiva (actioneaza asupra anumitor bacterii din intestin), moduland astfel componenta microbiotei prin actiune directa asupra membranei și materialului genetic al anumitor microorganisme cu potential patogen (inhiba dezvoltarea Clostridium difficile).

In plus, speciile de Prevotella, Ruminococcus, Bacteroides si Firmicutes se ataseaza la nivelul unor situsuri specifice ale mucoasei intestinale si genereaza sinteza de proteine cu proprietati antimicrobiene (nisina, reuterina) care previn dezvoltarea bacteriilor patogene.

O alta modalitate prin care microbiomul intestinal asigura protectie impotriva germenilor patogeni este reprezentata de competitionarea la nivel de substrat energetic (consuma nutrientii din alimentele ingerate) cu microorganismele daunatoare.

Microorganismele benefice ale microbiotei intestinale prezinta rol important si in digestia alimentara, fiind implicate in descompunerea polizaharidelor complexe de tipul celulozei, pectinei si amidonului din legume si fructe. Prin fermentarea fibrelor nedigerabile de catre microorganismele saprofite ale intestinului sunt obtinuti acizii grași cu lanț scurt care pot fi utilizati de catre organism ca sursa de energie pentru musculatura striata.

Implicarea microbiomului intestinal in reglarea proceselor metabolice ale organismului este datorata participarii celulelor enteroendocrine ce asigura comunicarea intre sistemul nervos central si tractul digestiv. Astfel microbiota intestinala regleaza apetitul, secretia de acid gastric, motilitatea gastro-intestinala si asigura mentinerea valorilor glicemice in limite normale, prevenind aparitia dezechilibrelor metabolice de tipul diabetului zaharat.

Factorii de risc care influenteaza microbiota intestinala

Principalii factori de risc care pot influenta componenta microbiotei in diferite etape ale vietii sunt reprezentati de catre:

  • Nasterea prin cezariana - exista studii care atesta faptul ca nou nascutii prin cezariana sunt mai predispusi la aparitia patologiilor metabolice de tipul diabetului zaharat. Alfa despre: alaptatul restaureaza flora microbiana a bebelusilor nascuti prin cezariana
  • Alimentatia artificiala - laptele matern contine o serie de nutrienti si probiotice care ajuta la buna dezvoltare a microbiomului intestinal al sugarului, beneficii absente in cazul alimentatiei artificiale pe baza de lapte praf.
  • Predispozitia genetica - numarul de specii bacteriene care intra in alcatuirea microbiotei intestinale este influentat partial de structura genetica a fiecarui individ in parte.
  • Istoricul personal de infectii bacteriene, virale sau fungice - diversitatea microbiotei intestinale variaza in conformitate cu antecedentele patologice de tip infectios ale gazdei.
  • Medicatie - tratamentele antibiotice administrate in scop terapeutic pentru perioade indelungate de timp afecteaza flora bacteriana benefica de la nivel intestinal. Corticosteroizii, pilulele anticonceptionale, antiinflamatoarele nesteroidiene si antiagregantele plachetare reprezinta alte substante medicamentoase care afecteaza flora intestinala saprofita.
  • Dieta alimentara reprezinta unul dintre factorii cei mai importanti care influenteaza diversitatea si functionalitatea microorganismelor care alcatuiesc flora intestinala saprofita. Prebioticele, acizii grasi nesaturati omega 3 si omega 9, alaturi de polifenolii continuti de diverse alimente, contribuie la buna dezvoltare si functionare a florei intestinale saprofite.

Afla mai multe despre ce inseamna regim alimentar sanatos?

Refacerea microbiomului

Timpul necesar pentru refacerea florei intestinale variaza de la caz la caz, in conformitate cu stilul de viata adoptat, alimentatia si eventuale terapii medicamentoase asociate.

  • Dietele bogate in fibre alimentare (prebiotice) actioneaza ca substrat energetic pentru microbiota intestinala si sustin refacerea acesteia alaturi de probiotice.
  • Probioticele reprezinta organisme vii din alimentatie (alimente preparate prin fermentare-muraturi, iaurt, chefir, varza acra, kimchi) sau suplimente alimentare care contribuie la restaurarea microbiomului intestinal.

Afectiuni medicale cauzate de disbioza

Disbioza sau dezechilibrul microbian al florei intestinale genereaza o serie de mecanisme patologice asociate cu o varietate larga de patologii ale organismului printre care se afla:

  • Afectiunile digestive
  • Boala inflamatorie intestinala
  • Colita ulcerativa
  • Boala celiaca
  • Sindromul de malabsorbtie
  • Boala hepatica grasa non-alcoolica
  • Ciroza
  • Carcinomul hepatocelular
  • Bolile metabolice
  • Diabetul zaharat
  • Sindromul metabolic
  • Patologiile neurologice
  • Scleroza multipla
  • Boala Parkinson
  • Boala Alzheimer
  • Afectiunile psihiatrice
  • Sindrom depresiv anxios
  • Autism
  • Anorexie
  • Disfunctiile sistemului imun manifestate prin alergii.

Disbioza intestinala determina alterarea permeabilitatii pentru diversi metaboliti rezultati in urma proceselor de digestie a hranei si pot favoriza aparitia bolii inflamatorii intestinale, sindromului de intestin iritabil, bolii celiace sau obezitatii insotite de rezistenta la insulina.

Dieta necorespunzatoare alcatuita in special din carbohidrati si grasimi saturate cauzeaza disbioza cu aparitia:

  • Tulburarilor de permeabilitate la nivelul mucoasei intestinale
  • Inflamatie
  • Alterarea metabolismului lipidic la nivel hepatic
  • Steatoza hepatica si fibroza care in final poate evolua catre carcinom hepatocelular.

Administrarea repetata sau prelungita de antibioterapice cauzeaza disbioza prin subselectarea unei flore intestinale alcatuita in principal din microorganisme facultativ anaerobe si poate determina inmultirea speciilor de Clostridium cu aparitia de manifestari clinice specifice. Constipatia cronica favorizeaza aparitia inflamatiei intestinale si a anumitor metaboliti bacterieni proteici care se acumuleaza la nivelul sistemului nervos central si determina aparitia bolii Parkinson si Alzheimer.

Regimul alimentar necorespunzator favorizeaza aparitia disbiozei si a inflamatiei mucoasei intestinale care genereaza modificari citotoxice precursoare ale cancerului colorectal. Studiile desfasurate au demonstrat faptul ca pacientii cu boala Crohn prezinta un deficit de microorganisme strict anaerobe la nivelul microbiotei intestinale, fapt ce favorizeaza sinteza de metaboliti toxici implicati in patogeneza acestei afectiuni.

Microbiomul intestinal se afla in stransa legatura cu cel localizat la nivelul sistemului respirator, avand efect reglator asupra sintezei de celule T helper ale sistemului imun adaptativ implicate in aparitia astmului si alergiilor.

Microbiomul la copii

Primul contact al organismului uman cu microorganismele microbiotei materne are loc la nasterea naturala in timpul pasajului transvaginal si continua in perioada de hranire la san a sugarului. Ulterior microbiomul este imbogatit prin expunerea sugarului si copilului mic la diferiti germeni din mediul inconjurator si prin diversificarea alimentatiei in decursul primului an de viata (de regula in jurul varstei de 6 luni). Compozitia microbiotei intestinale evolueaza pana la aproximativ 2 ani ai copilului, varsta la care aceasta devine similara cu cea din viata adulta.

Microbiomul intestinal al sugarului este influentat in proportie majoritara de:

  • Varsta gestationala (nou nascuti la termen sau prematuri)
  • Metoda de nastere (naturala sau prin cezariana)
  • Tipul de alimentatie (hranire la san sau cu formule de lapte praf)
  • Statusul nutritional
  • Administrarea de antibiotice.

A fost demonstrat faptul ca nou nascutii la termen pe cale naturala, care au beneficiat de hranire la san pe durata primului an de viata sunt mai putin susceptibili la infectii datorita bunei dezvoltari si functionari a sistemului imunitar in aceasta perioada a vietii.

Analiza microbiotei pentru evaluarea functionala a tractului digestiv

Analiza microbiotei reprezinta un grup de investigatii de ultima generatie efectuate din materii fecale ce ofera informatii valoroase medicului gastroenterolog cu privire la starea de sanatate a tractului digestiv. Aceasta investigatie implica utilizarea unor tehnici avansate de secventiere genomica PCR pentru:

  • Evaluarea gradului de functionare al functiei digestive
  • Depistarea proceselor inflamatorii de la nivelul mucoasei intestinale
  • Identificarea microorganismelor care intra in alcatuirea microbiotei intestinale.

Principalele alimente benefice pentru buna dezvoltare si functionare a microbiotei intestinale sunt reprezentate de carbohidratii greu digerabili si fibrele alimentare cunoscute sub numele de prebiotice. Prebioticele constituie principalul substrat energetic al florei intestinale, fiind continute in fructe si legume proaspete, cereale integrale, nuci si seminte. Aceste alimente trebuie introduse treptat in alimentatia zilnica deoarece consumate in cantitati excesive pot determina aparitia senzatiei de balonare si a flatulentei, ca urmare a proceselor de fermentare rezultate in urma activitatii enzimatice a bacteriilor intestinale.

Probioticele reprezinta o alta categorie de alimente care sustin buna functionare a florei intestinale si sunt reprezentate de alimentele fermentate de tipul chefirului, iaurtului, muraturilor, tempeh, kimchi sau miso.

 

Referinte:

 

Data publicării 12.12.2023