Search for content and authors
 

Osobnicze kształtowanie się mikroflory jelitowej a probiotyki

Zdzislawa K. Libudzisz 

Politechnika Łódzka, Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii (ITFM), Wólczańska, Łódź 90-924, Poland

Abstract

Przewód pokarmowy zdrowego płodu w macicy jest jałowy i jego pierwszy kontakt z mikroorganizmami ma miejsce podczas porodu. Rodzaj mikroflory pionierskiej jest bardzo istotny dla dalszego kształtowania się biocenozy, ograniczając bądź stymulując następcze rodzaje/gatunki mikroorganizmów. Noworodki urodzone w sposób naturalny są pierwotnie zasiedlane przez bakterie względnie beztlenowe, najczęściej przez Escherichia coli oraz enterokoki. Urodzone cesarskim cięciem są zasiedlane z opóźnieniem, i często mikroflorą środowiska szpitalnego. Szczególnie drastyczna sytuacja występuje u noworodków niedonoszonych, przetrzymywanych w inkubatorach, których zasiedlanie są bardzo późne i często przypadkową mikroflorą. Istotnym czynnikiem jest również sposób karmienia. Bifidobakterie częściej (liczniej) zasiedlają dzieci karmione mlekiem matki niż karmione mieszankami. Uformowanie się dojrzałej biocenozy ma miejsce u dzieci w wieku 7-10 lat i nie podlega już znaczącym zmianom aż do wieku starości (biocenoza klimaksowa). Jelita dorosłego człowieka, zależnie od odcinka, są zasiedlone przez 107-1012 kom/g treści, reprezentujących około 1000 różnych gatunków. Najbogatsza biocenoza występuje w jelicie grubym (1011-1012 kom/g), z dominacją bakterii bezwzględnie beztlenowych Eubacterium, Bacteroides, Bifidobacterium, Clostridium, paciorkowców oraz względnie beztlenowych Lactobacillus, Enterococcus czy Escherichia. Łączna biomasa mikroorganizmów jelitowych sięga około 1.5-2 kilogramów.
Układ jakościowy i ilościowy mikroflory jelitowej zdrowego człowieka zawiera dominującą przewagę mikroorganizmów korzystnych dla jego zdrowia i jest dość zrównoważony. Różnice w składzie mikroflory między poszczególnymi ludźmi mogą być jednak bardzo znaczące, sięgając nawet 8-10 rzędów wielkości. Szczególnie wyraźna zmienność występuje w liczebności bakterii z rodzajów Eubacterium, Lactobacillus, Bifidobacterium, Clostridium, paciorkowców beztlenowych czy Escherichia. Dosyć małym wahaniom osobniczym podlegają bakterie z rodzaju Bacteroides. Wiedza na temat różnorodności gatunkowej bakterii w obrębie poszczególnych rodzajów jest w dalszym ciągu znikoma.
Korzystna funkcja wielu gatunków autochtonicznej mikroflory jelita grubego polega na trawieniu składników pokarmowych, które dotarły do jelita grubego. Produkty fermentacji (głównie SCFA) obniżają pH jelit, stymulują rozwój nabłonka jelitowego, regulują gospodarkę mineralną, pobudzając absorpcję z jelita grubego jonów wapnia, magnezu i żelaza. Autochtoniczna mikroflora jelitowa stanowi ponadto barierę przed kolonizacją przez szkodliwe (patogenne i toksynotwórcze) mikroorganizmy (konkurencja o przestrzeń życiową, o substancje odżywcze, tworzenie niekorzystnego środowiska fizjologicznego). Istotną jej funkcją jest stymulacja układu odpornościowego człowieka. Niektóre rodzaje bakterii autochtonicznych mogą jednak tworzyć metabolity toksyczne dla człowieka oraz enzymy fekalne odpowiedzialne za powstawanie substancji karcynogennych; mikroorganizmy te przy nadmiernym rozwoju mogą stanowić zagrożenie dla zdrowia człowieka. Drugi typ mikroflory jelitowej stanowi mikroflora przejściowa (<106/g), pochodząca ze środowisk otaczających człowieka (głównie z pożywienia), wśród nich znajdują się również organizmy patogenne. Mikroflora przejściowa rywalizuje z autochtoniczną o zasiedlanie miejsc na błonach śluzowych człowieka.
Autochtoniczna mikroflora jelitowa może ulegać zmianie/zniszczeniu, jako wynik chemoterapii (szczególnie antybiotykami), pod wpływem radioterapii, infekcji wirusowych czy bakteryjnych. Układ mikroflory jest ponadto determinowany rodzajem diety, warunkami środowiskowymi, stanem zdrowia, stresem psychicznym oraz cechami osobniczymi człowieka. Poprawę jakości ekosystemu jelitowego można osiągnąć na drodze stosowania probiotyków.
Probiotykiem nazywamy preparaty farmaceutyczne lub produkty spożywcze zawierające odpowiednio dużą liczbę żywych i aktywnych bakterii, dla których udokumentowano zdolność poprawy stanu zdrowia człowieka. Korzystny wpływ probiotyków jest głównie wynikiem modyfikacji mikroflory gospodarza, hamowaniem rozwoju gatunków niekorzystnych dla zdrowia, zapewnieniem tzw. bariery przed kolonizacją przez mikroorganizmy patogenne czy przenikaniem szkodliwych substancji chemicznych; stymulują również system immunologiczny człowieka. Uznanymi kandydatami probiotycznymi są bakterie fermentacji mlekowej z rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium. Nie wszystkie bakterie mlekowe wywołują w organizmie człowieka jednakowo nasilony efekt poprawy zdrowia. Właściwości te są bowiem związane ze szczepem, a nie gatunkiem bakterii. Do tej pory udowodniono właściwości probiotyczne dla 26 komercyjnych szczepów bakterii mlekowych (www.usprobiotics.org).
Kryteria selekcji oraz procedury badań klinicznych szczepów probiotycznych zostały opracowane przez ekspertów FAO/WHO (Health and Nutritional Properties of Probiotics in Food including Powder Milk with Live Lactic Acid Bacteria, Raport of a Joint FAO/WHO Expert Consultation, 2001; Guidelines for the Evaluation of Probiotics in Food. Raport a Joint FAO/WHO Working Group, 2002) (www.fao.org/es/ESN/food/foodandfoodprobioen.stm).
Zależnie od szczepu, bakterie probiotyczne przywracają naturalny, właściwie funkcjonujący układ mikroflory jelitowej, hamują rozwój wielu mikroorganizmów chorobotwórczych, łagodzą przebieg i skracają czas trwania niektórych biegunek bakteryjnych i wirusowych, zapobiegają wystąpieniu lub łagodzą przebieg biegunek poantybiotykowych, zmniejszają nasilenie biegunek popromiennych, likwidują lub zmniejszają objawy nietolerancji laktozy, działają hipocholesterolemicznie, mogą działać leczniczo w encefalopatii wątrobowej, a także normalizują zaburzenia motoryki jelit u ludzi w podeszłym wieku. Bakterie probiotyczne wspomagają specyficzne i niespecyficzne mechanizmy obronne człowieka.
W koncepcji probiozy wiele jeszcze pytań pozostaje bez odpowiedzi. Nie wiemy jaki ekosystem jelitowy jest korzystny dla ludzi, w tym jaki dla noworodka, dziecka, człowieka dorosłego czy starego. Jakie jest dopuszczalne zróżnicowanie rodzajowe/gatunkowe mikroflory, które nie powodowałyby jeszcze zakłóceń funkcjonowania jelit, jakie gatunki w obrębie występujących rodzajów są korzystne, czy różnorodność (zmienność) gatunkowa jest korzystna dla człowieka? Nie ma również pełnej odpowiedzi na pytanie jakie jest miejsce różnych szczepów probiotycznych w ekosystemie jelitowym, jak trwale kolonizują przewód pokarmowy, czy są zgodne z „własnymi" gatunkami bakterii mlekowych w jelitach. Czy interakcje (komunikacja) między autochtonicznymi bakteriami jelitowymi a szczepami probiotycznymi są indywidualne dla poszczególnych ludzi czy obowiązują tu generalne zasady. Czy nie zawsze jednoznaczne odpowiedzi wynikające z badań wpływu probiotyków na organizm człowieka są związane z indywidualnym (specyficznym) dla danego człowieka ekosystemem. Problemem, nie rozwiązanym w dalszym ciągu, jest brak rzetelnych metod pozwalających na pełną identyfikację mikroflory jelitowej.

 

Legal notice
  • Legal notice:
 

Presentation: invited oral at XI Kongres PTG-E, Sesja tematyczna 4., by Zdzislawa K. Libudzisz
See On-line Journal of XI Kongres PTG-E

Submitted: 2004-03-23 13:32
Revised:   2009-06-08 12:55