Weronika Marchwicka, Sonia Lewandowska, Zuzanna Krzyżaniak

studentki III roku dietetyki

Dzień dobry, Pani doktor.

Na początek chciałybyśmy się zapytać czym Pani się zajmuje?

Dzień dobry. Obecnie moim głównym obszarem zainteresowań jest badanie wpływu odżywiania na skład i funkcjonowanie bakterii w jelitach. Interesuje mnie również to jak te aspekty wpływają na metabolizm człowieka. Można więc powiedzieć, że badam pośredni wpływ spożywanej żywności na funkcjonowanie organizmu człowieka. Badania te realizuję w ramach projektu Mikroflora-Dieta-Metabolizm.

Jak to się stało, że w gronie Pani zainteresowań znalazł się temat mikrobioty jelitowej?

Po raz pierwszy o mikrobiocie jelit usłyszałam będąc na zagranicznym stażu pod koniec doktoratu. Na jednym z seminariów mówiono o badaniu, w którym szczupłym myszom przeszczepiono florę kałową od otyłych osobników i to wpłynęło na wzrost masy ciała myszy szczupłych. Wydało mi sie to niezwykle ciekawe i postanowiłam zgłębić ten temat.

Co to jest mikrobiota jelitowa ?

Mikrobiota jelitowa oznacza to samo co mikroflora, choć ten drugi termin nie jest do końca poprawny. Mikrobiotą jelit nazywamy ogół mikroorganizmów (m.in. bakterii) żyjący w jelicie człowieka. Okazuje się, że jelito jest miejscem bytowania ok. 90% bakterii żyjących w nas i na nas. Mikroorganizmy głównie upodobały sobie jelito grube ze względu na bardzo dobre warunki do wzrostu, m.in. powolną perystaltykę i dostęp do „pożywienia” jakim są niestrawione przez człowieka resztki pokarmu.

Dlaczego nazwa mikroflora jelitowa nie powinna być przez nas używana?

Ponieważ sugeruje, że składa się na nią świat roślinny czyli flora. Jest to pozostałość po starym podziale organizmów na królestwo roślin i zwierząt. Obecnie wiemy, że bakterie nie są zaliczane do żadnego z tych królestw i stąd nazwa ta nie jest poprawna, choć jest powszechnie używana.

Jak duża jest nasza współczesna wiedza na temat bakterii z których się składamy?

Z jednej strony wiemy dużo, ale z drugiej widzimy ile jeszcze musimy poznać. Od roku 2000 bardzo mocno wzrosła liczba prac publikowanych na temat mikrobioty jelitowej. Wtedy tych prac było ok. 10, natomiast w ubiegłym roku prac o tej tematyce zarejestrowano ok. 400. Mamy coraz bardziej wyrafinowane techniki badawcze, które umożliwiają nam dokładne zbadanie związku pomiędzy składem mikrobioty i zdrowiem człowieka. Np. dzięki technikom molekularnym możliwe jest poznanie dokładnego składu mikrobioty oraz przewidywanie tego, co mogą one wytworzyć, czy w jakich procesach mogą brać udział. Z pewnością wiedza z tego zakresu ogromnie poszerzyła się dzięki projektowi poznania genomu mikrobioty człowieka (Human Microbiome Project). Ponadto obecnie stosowane techniki analityczne umożliwiają identyfikację i zbadanie stężenia praktycznie każdej substancji.

Wydaje mi się, że coraz więcej osób interesuje się tym tematem, stąd coraz więcej badań prowadzących do praktycznego wykorzystania tej wiedzy. Można np. znaleźć badania mówiące o korzystnym wpływie suplementacji probiotykami na masę czy skład ciała, stężenie cholesterolu, glukozy we krwi, czy wiele innych. Powoli także powstają firmy, których celem jest wdrożenie spersonalizowanego żywienia w oparciu o skład mikrobioty jelit. Przy czym wydaje mi się, że na takie rozwiązania może być jeszcze trochę za wcześnie, że nie znamy wszystkich interakcji jakie zachodzą pomiędzy mikroorganizmami nawzajem, pomiędzy mikroorganizmami a żywnością czy nabłonkiem jelita. Poza tym, myślę, że o wielu procesach na które wpływają mikroorganizmy nawet jeszcze nie wiemy.

Czy istnieje podział na „dobre i złe” bakterie?

Bardzo często tak są dzielone bakterie, choć jest to podział nieoficjalny. Złe bakterie to te, które wywołują choroby, tzw. bakterie patogenne. Dobre bakterie to te, które pozytywnie oddziałują na nasz organizm, np. poprzez syntezę witamin, stymulowanie układu immunologicznego. Zwykle stosowanym podziałem w naukach biologicznych jest podział na kategorie taksonomiczne: typy, później rodzaje, gatunki, szczepy.

Na co może wpływać mikrobiota jelit?

Właściwie może wpływać na większość procesów w naszym ciele. Po pierwsze może oddziaływać na funkcjonowanie tych układów i miejsc w naszym ciele w których się znajduje, czyli na układ pokarmowy, moczowo-płciowy, oddechowy, jamę ustną czy skórę. Wykazano jednak, że mikrobiota może „komunikować” się właściwie z całym ciałem poprzez substancje, które wytwarza. Może w związku z tym oddziaływać na układ nerwowy i wpływać nawet na nasze zachowanie.

Zaczynając od początku, chciałybyśmy zadać podstawowe pytanie, czy mikrobiom przekracza barierę krew mózg?

W przypadku oddziaływania mikrobioty na mózg nie chodzi o ich bezpośredni kontakt z komórkami mózgu. Istnieją nieliczne przypadki zakażenia ogólnoustrojowego bakteriami, gdzie w krwi identyfikowane są bakterie, taki stan nazywamy bakteremią. Zwykle nasz układ immunologiczny radzi sobie z takim „problemem” dość szybko i doprowadza do usunięcia bakterii. Warto jednak dodać, że mikrobiota może wpływać na barierę krew mózg. U myszy, które wzrastały w sterylnych warunkach odnotowano większą przepuszczalność bariery krew mózg w porównaniu do myszy, których organizmy zasiedlone były niepatogenną mikrobiotą.

Jak w związku z tym mikrobiom jelitowy wpływa na mózg człowieka?

Zidentyfikowano wiele możliwych mechanizmów komunikacji mikrobioty jelitowej z mózgiem. Pierwszy obejmuje komunikację na drodze oddziaływania na przewodzenie impulsów nerwowych, przede wszystkim chodzi o oddziaływanie na nerw błędny – najdłuższy nerw autonomicznego układu nerwowego, który łączy rdzeń przedłużony m.in. z układem trawiennym. Bakterie mogą wpływać na siłę pobudzenia włókien nerwowych. Ponadto bakterie wytwarzają związki dzięki którym sygnały są przekazywane miedzy neuronami, czyli tzw. neuroprzekaźniki. Do związków tych należy adrenalina, noradrenalina, kwas gamma-aminomasłowy (GABA), serotonina czy acetylocholina.

Mikrobiota wpływa także na komórki enteroendokrynowe, czyli komórki zlokalizowane w jelicie i wytwarzające hormony. Substancje wytwarzane przez bakterie, m.in. krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, mogą pobudzać te komórki do wytwarzania takich hormonów jak peptyd YY, neuropeptyd Y, cholecystokinina. Hormony te wpływają na nasze odczucie sytości. Ponadto bakterie mogą wpływać na reakcję układu immunologicznego naszego organizmu. Różne czynniki, w tym zaburzenie składu mikrobioty czy nieprawidłowa dieta mogą wpływać na zaburzenie przepuszczalności bariery jelit, co może uruchomić odpowiedź immunologiczną organizmu poprzez syntezę cytokin prozapalnych. Zwiększona przepuszczalność bariery jelitowej może także prowadzić do przenikania do krwioobiegu endotoksyn produkowanych przez bakterie czy lipopolisacharydow będących składnikiem ścian komórkowych bakterii. Niejednokrotnie udowodniono związek pomiędzy przewlekłym stanem zapalnym organizmu a depresją czy demencją.

Czy mikrobiom ma wpływ na nasze samopoczucie?

Tak, może mieć. Wykazano wpływ mikrobioty jelit na odczuwanie stresu, niepokoju czy depresję. Można także znaleźć prace potwierdzające wpływ bakterii jelitowych na funkcje poznawcze czy pamięć. Warto dodać, że relacja mikrobiota-mózg jest dwukierunkowa, tzn. zarówno mikroorganizmy mogą wpływać na samopoczucie, jak i samopoczucie może wpływać na mikrobiotę.

Czy badania naukowe, które poruszają istotną rolę mikrobiomu są jednoznaczne i wiarygodne czy jednak należy podchodzić do nich sceptycznie?

Badania dotyczące wzajemnej relacji pomiędzy mózgiem a mikrobiotą są wg mnie w początkowej fazie. Wiele wyników wydaje się obiecujących jednak jest zbyt wcześnie, aby tą wiedzę móc wykorzystać w praktyce. Trwają prace nad wykorzystaniem tzw. psychobiotyków, czyli probiotyków mających pozytywny wpływ na mózg, w leczeniu schorzeń. Choć wykazano, że suplementacja niektórymi szczepami bakterii u ludzi może redukować stres czy poprawiać pamięć to nadal jest bardzo wiele pytań na które trzeba by było odpowiedzieć zanim wdroży się powszechne stosowanie psychobiotyków, np. jakie są długotrwałe efekty stosowania, jakie inne efekty może wywoływać czy jaka dawka powinna być suplementowana.

Zaburzenie homeostazy człowiek-mikrobiom może wiązać się z różnymi problemami zdrowotnymi. Co niszczy i nie sprzyja rozwojowi prawidłowej mikrobioty jelitowej?

Niszcząco na mikrobiotę jelitową działają oczywiście antybiotyki, które eliminując bakterie patogenne, niszczą również te pożyteczne. Ponadto dieta wysokotłuszczowa i o wysokiej zawartości cukru również negatywnie wpływają na skład mikrobioty jelit i może prowadzić do dysbiozy, czyli zaburzenia składu gatunkowego mikrobioty jelit. Do stanu dysbiozy a także do zmniejszonego zróżnicowania w składzie bakterii, co jest niekorzystne dla naszego zdrowia, może także prowadzić tzw. dieta zachodnia, czyli obfitująca w produkty przetworzone, gotowe, o wysokiej zawartości tłuszczu, w szczególności nasyconych kwasów tłuszczowych, soli, cukru a także o niskiej zawartości warzyw, owoców czy pełnoziarnistych produktów zbożowych.

W takim razie jak temu zapobiec? Jakie wskazówki by dała Pani naszym czytelnikom by ich mikrobiota rozwijała się w prawidłowym kierunku?

Na mikrobiotę pozytywnie wpływa dieta bogata w błonnik, a więc o dużej zawartości warzyw, owoców, pełnoziarnistych zbóż. Wykazano także pozytywny wpływ diety sródziemnomorskiej, wegetariańskiej/wegańskiej na skład i zróżnicowanie mikrobioty.

Dobrze gdy w naszym jadłospisie znajdą sie również źródła prebiotyków, czyli substancji, które pomagają wzrastać pożytecznym mikroorganizmom. Taką substancją jest m.in. inulina zawarta np. w zielonych bananach, topinamburze, karczochach, szparagach, porze czy cebuli. Badania wykazały także pozytywny wpływ aktywności fizycznej na skład mikrobioty. Ponadto w aspekcie dbania o funkcjonowanie mózgu, ważna będzie odpowiednia podaż jednego z aminokwasów – tryptofanu. Synteza serotoniny za którą odpowiedzialne są bakterie jelitowe, jest zależna od dostępności tego aminokwasu a niskie stężenia tego aminokwasu obserwowane są u osób z depresją. Aminokwas ten znajduje się w dużych ilościach w soi, jajach, serach i nasionach dyni.

Pani Doktor, dziękujemy bardzo za poświęcony czas oraz dostarczenie wielu ciekawych informacji.