Rola mikrobioty w zachowaniu zdrowego jelita
DOI:
https://doi.org/10.21164/pomjlifesci.160Słowa kluczowe:
Akkermansia muciniphila, Faecalibacterium prausnitzii, probiotyki, prebiotykiAbstrakt
Obecnie wiadomo już, iż przyczyną licznych chorób przewodu pokarmowego jest zaburzenie ekosystemu jelitowego. Udział zaburzeń mikrobioty w rozwoju i podtrzymaniu nieswoistych chorób zapalnych jelit, zespołu nadwrażliwego jelita, martwiczego zapalenia jelit, zaparć czy wzdęć został wykazany w licznych badaniach naukowych. Bezsprzeczne są także zaburzenia równowagi bakteryjnej w alergiach pokarmowych i chorobach atopowych. Skuteczność probiotyków i prebiotyków w wymienionych jednostkach chorobowych została wielokrotnie potwierdzona, co skłoniło badaczy do poszukiwania nowych jednostek chorobowych, w których probiotyki mogłyby być skuteczną opcja terapeutyczną. Pojawiły się doniesienia o zaburzeniach mikrobioty u dzieci z zaburzeniami ze spektrum autyzmu, w depresji czy też u pacjentów otyłych i z zespołem metabolicznym. Odkryto także nowe drobnoustroje, które – obok bakterii z rodzaju Lactobacillus czy Biϔidobacterium – mogą istotnie wpływać na poprawę ludzkiego zdrowia. Szczególnie obiecujące są bakterie z gatunku Akkermansia muciniphila oraz Faecalibacterium prausnitzii, które wydają się współdziałać w odtwarzaniu ciągłości nabłonka jelitowego. A. muciniphila wykazuje zdolność do rozkładu mucyny, produkując jednoczasowo kwas octowy, kwas propionowy oraz oligosacharydy. Produkty te stają się substratem dla F. prausnitzii, jednego z głównych producentów maślanu w jelicie. Wytwarzający maślan beztlenowiec przyczynia się do hamowania stanu zapalnego w przewodzie pokarmowym, zapobiegając jednocześnie zwiększonej przepuszczalności jelita. Stymulacja wzrostu obu bakterii (np. na drodze prebiotykoterapii) może więc okazać się wartościową opcją odżywiania i odbudowy nabłonka jelitowego. Podczas gdy A. muciniphila badana jest intensywnie w aspekcie otyłości i cukrzycy, F. prausnitzii może stać się interesującym markerem aktywności choroby Crohna. Celem niniejszej pracy było przedstawienie nowych, obiecujących aspektów odbudowy mikrobioty jelitowej w leczeniu wybranych chorób.
Bibliografia
Hosono A. Fermented milk in the Orient. In: Nagasawa Y, Hosono A, editors. Functions of fermented milk: challenges for the health sciences. London:
Elsevier Applied Science; 1992. p. 61-78.
Shortt C. The probiotic century: historical and current perspectives, Trends Food Sci Technol 1999;10(12):411-7.
Brudziński J. O występowaniu bac. proteus vulgaris w stolcach niemowląt, próba leczenia przez podawanie hodowli bakteryjnych. Przegl Lek 1899;8:17.
Metchnikoff E, Chalmers Mitchell P. Nature of man or studies in optimistic philosophy. Whitefish: Kessinger Publishing; 1910.
Metchnikoff E, Chalmers Mitchell P. The prolongation of life: optimistic studies. New York: Springer Publishing Company; 2004.
Del Piano M, Morelli L, Strozzi GP, Allesina S, Barba M, Deidda F, et al. Probiotics: from research to consumer. Dig Liver Dis 2006;38(Suppl 2):248-55.
Guarner F, Malagelada JR. Gut flora in health and disease. Lancet 2003; 361:512-9.
Soccol CR. The potential of probiotics. Food Technol Biotechnol 2010; 48(4):413-34.
van Immerseel F, Ducatelle R, de Vos M, Boon N, Van De Wiele T, Verbeke K, et al. Butyric acid-producing anaerobic bacteria as a novel probiotic treatment approach for inflammatory bowel disease. J Med Microbiol 2010;59(Pt 2):141-3.
Gałecka M, Szachta P, Bartnicka A, Łykowska -Szuber L, Eder P, Schwiertz A. Faecalibacterium prausnitzii and Crohn’s disease – is there any connection?
Pol J Microbiol 2013;62(1):91-5.
Schwiertz A, Jacobi M, Frick JS, Richter M, Rusch K. Microbiota in pediatric inflammatory bowel disease. J Pediatr 2010;157(2):240-4. doi: 10.1016/j. jpeds.2010.02.046. Epub 2010 Apr 18.
Sokol H, Pigneur B, Watterlot L, Lakhdari O, Bermúdez -Humarán LG, Gratadoux JJ, et al. Faecalibacterium prausnitzii is an anti -inflammatory commensal bacterium identified by gut microbiota analysis of Crohn disease patients. Proc Natl Acad Sci U S A 2008;105(43):16731-6.
Qiu X, Zhang M, Yang X, Hong N, Yu C. Faecalibacterium prausnitzii upregulates regulatory T cells and anti -inflammatory cytokines in treating TNBS -induced colitis. J Crohns Colitis 2013;7(11):e558-68. doi: 10.1016/j. crohns.2013.04.002. Epub 2013 May 2.
Martín R, Chain F, Miquel S, Lu J, Gratadoux JJ, Sokol H, et al. The commensal bacterium Faecalibacterium prausnitzii is protective in DNBS-induced chronic moderate and severe colitis models. Inflamm Bowel Dis 2014;20(3):417-30.
Flint HJ, Duncan SH, Scott KP, Louis P. Interactions and competition within the microbial community of the human colon: links between diet and health. Environ Microbiol 2007;9(5):1101-11.
Derrien M, Vaughan EE, Plugge CM, de Vos WM. Akkermansia muciniphila gen. nov., sp. nov., a human intestinal mucin -degrading bacterium. Int J Syst Evol Microbiol 2004;54(Pt 5):1469-76.
van Passel MW, Kant R, Zoetendal EG, Plugge CM, Derrien M, Malfatti SA, et al. The genome of Akkermansia muciniphila, a dedicated intestinal mucin degrader, and its use in exploring intestinal metagenomes. PLoS ONE 2011;6(3):e16876. doi: 10.1371/journal.pone.0016876.
Everard A, Belzer C, Geurts L, Ouwerkerk JP, Druart C, Bindels LB, et al. Cross -talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet -induced obesity. Proc Natl Acad Sci U S A 2013; 110(22):9066-71.
Kang CS, Ban M, Choi EJ, Moon HG, Jeon JS, Kim DK, et al. Extracellularvesicles derived from gut microbiota, especially Akkermansia muciniphila, protect the progression of dextran sulfate sodium -induced colitis. PLoS One 2013;8(10):e76520.
Ganesh BP, Klopfleisch R, Loh G, Blaut M. Commensal Akkermansia muciniphila exacerbates gut inflammation in Salmonella Typhimurium-infected gnotobiotic mice. PLoS One 2013;8(9):e74963. doi: 10.1371/ journal.pone.0074963. eCollection 2013.
Muccioli GG, Naslain D, Bäckhed F, Reigstad CS, Lambert DM, Delzenne NM, et al. The endocannabinoid system links gut microbiota to adipogenesis. Mol Syst Biol 2010;6:392. doi: 10.1038/msb.2010.46.
Thomas LV, Ockhuizen T, Suzuki K. Exploring the influence of the gut microbiota and probiotics on health: a symposium report. Br J Nutr 2014;112(Suppl 1):1-18.
