Що таке мікробіом і як він впливає на імунітет?

Що таке мікробіом?

Мікробіом - це спільнота різноманітних мікроорганізмів, таких як бактерії, грибки та віруси, що містяться в шлунково-кишковому тракті (ШКТ). Це складна та інтегрована екосистема, яка містить щонайменше 1 000 різних типів організмів, що належать до понад 2 000 видів.¹

Мікробіом демонструє величезне різноманіття, яке формується під впливом численних факторів, серед яких:

• Генетика
• Стать
• Вік
• Імунна система
• Стан здоров'я
• Географічне розташування
• Соціально-економічні фактори (доступ до води, санітарії)
• Лікування
• Харчування

Що робить шлунково-кишковий тракт (ШКТ)? 

Шлунково-кишковий тракт має багато функцій. Він відповідає за розщеплення їжі (травлення), забезпечуючи належне засвоєння їжі, щоб перетворити стейк на вечерю в м'язи стегна. Він також усуває небажані відходи, які не потрібні організму. Еритроцити, які більше не функціонують, надають нашим відходам коричневого кольору.

 Шлунково-кишковий тракт також захищає нас, оскільки багато бактерій та інших небажаних речовин містяться в їжі, яку ми їмо, або коли ми торкаємося рота руками. Шлунково-кишковий тракт стежить за тим, щоб ці бактерії не завдали нам шкоди (або не спричинили харчового отруєння). 

На додаток до своїх численних функцій, система ШКТ також має багато частин. Ця система починається в роті і закінчується в анусі. Шлунок і тонкий кишечник відповідають за травлення і всмоктування, тоді як функція товстого кишечника полягає у видаленні води і ущільненні відходів, тоді як сигмовидна і пряма кишки зберігають відходи до їх виведення з організму.²

Звідки береться наш мікробіом? 

Нещодавні дослідження показали, що колонізація шлунково-кишкового тракту насправді починається ще до народження, оскільки плацента містить корисні бактерії. Крім того, меконій, або перші випорожнення немовляти, не є стерильним, а це означає, що навіть в утробі матері шлунково-кишковий тракт немовляти вже розвиває свій мікробіом.³

Після народження, якщо дитина з'являється на світ вагінальним шляхом, її мікробіота містить види, що походять з вагінального мікробіому її матері. З іншого боку, якщо дитина народжується шляхом кесаревого розтину, її мікробіом більш схожий на шкіру матері. 

Грудне вигодовування також відіграє важливу роль у формуванні мікробіому ШКТ та розвитку імунної системи. Людське молоко відіграє захисну роль для немовлят. Наприклад, антитіла, такі як IgA, та антимікробні агенти, такі як лактоферин, захищають немовлят від шлунково-кишкових та респіраторних інфекцій.

Чому мікробіом важливий? 

Усі мікроби, які складають спільноту або мікробіом у вашому кишечнику, роблять для нас багато позитивних речей. Мікробіом бере участь у збиранні енергії та її зберіганні. Один із способів - ферментація волокон, таких як бутират , з утворенням коротколанцюгових жирних кислот (КЛЖК). 

Ці сполуки сприяють здоров'ю шлунково-кишкового тракту, сприяючи відновленню кишечника. Вони також слугують основним джерелом енергії для колоноцитів, або клітин товстої кишки. Багато бактерій у шлунково-кишковому тракті є ключовими для синтезу таких вітамінів, як B1, B2, B5, B6, B12, K, фолієва кислотаі біотин.⁴

Мікробіом також стимулює імунну систему відразу після народження.

Як мікробіом впливає на імунну систему?

Шлунково-кишковий тракт має власний рівень захисту, який називається імунною системою слизової оболонки, що регулює та захищає від будь-яких чужорідних речовин, які ми можемо проковтнути. Ця система відокремлена від загальної імунної системи організму. Бактеріальна колонізація шлунково-кишкового тракту кардинально змінює імунну систему нашого організму.

Один з найважливіших кроків для дозрівання імунної системи - "навчити" її розрізняти, що атакувати, а що залишити в спокої. Спеціалізовані клітини травної системи взаємодіють з нашими бактеріями (хорошими) і патогенними бактеріями (поганими), завдяки чому імунна система може дізнатися, що можна терпіти, а що необхідно знищити, оскільки це може спричинити інфекцію або завдати шкоди організму.

Окрім того, що мікробіом "навчає" імунну систему, що атакувати, а що залишити в спокої, він також допомагає імунним клітинам дозрівати і спрямовує їх туди, де вони потрібні в організмі. Наприклад, мікробіом диференціює специфічні Т-клітини імунної системи для виконання різних функцій. Наприклад, Т-клітини можуть бути Th1, Th2 або Th17. 

Th 1 і 2 протягом усього життя виділяють специфічні хімічні речовини, які називаються цитокінами. Ці хімічні речовини "викликають" інші імунні клітини для усунення проблем в організмі. Клітини Th17 набагато різноманітніші за своїми функціями: вони змінюють типи хімічних речовин, які виділяють, що робить їх пристосованими до багатьох ситуацій в організмі. Іншими словами, клітини Th17 - це головні гравці імунної системи, і вони можуть грати на багатьох позиціях.

Значна частина нашої імунної системи живе в кишечнику. Певні ділянки в нашому кишечнику, які називаються плямами Пейєра, дуже багаті на лімфоїдну тканину, в якій міститься багато наших захисних імунних клітин. Подумайте про всі продукти, які ми можемо з'їсти і які можуть нам зашкодити. Ця імунна локалізація в нашому кишечнику - ідеальний спосіб захистити організм від шкоди.

Через неправильне харчування, вживання деяких ліків або природне старіння кількість поганих бактерій у кишечнику може почати переважати над корисними бактеріями. Це називається дисбактеріозом або дисбалансом хороших і поганих бактерій. Коли кількість корисних бактерій у кишечнику зменшується, імунна система не отримує необхідної підтримки. Існують теорії, що дисбактеріоз кишківника може сприяти надмірній активності імунної системи, і ця надмірна активність може бути причиною аутоімунних захворювань.

Добавки для підтримки здорового мікробіому

Пробіотики - "хороші" бактерії 

Пробіотикизгідно з визначенням Продовольчої та сільськогосподарської організації ООН та Всесвітньої організації охорони здоров'я, визначаються як живі мікроорганізми, що приносять користь для здоров'я.⁵ Вчений Елі Метчніков ввів поняття пробіотиків, досліджуючи ці корисні бактерії в молоці. 

Його дослідження показало, що при вживанні в їжу ці корисні бактерії можуть принести користь здоров'ю людини. Відтоді пробіотики широко продаються і споживаються, в основному як дієтичні добавки або функціональні продукти харчування. Переваги пробіотиків включають збільшення кількості "хороших бактерій" у мікробних спільнотах кишечника, підтримку придушення поганих бактерій, підтримку імунної системи та сприяння здоровій слизовій оболонці кишечника.

Багато споживачів повідомляють про численні позитивні переваги прийому пробіотиків. Наприклад, під час прийому антибіотиків у багатьох людей виникає діарея. Пробіотики можуть допомогти запобігти цьому небажаному побічному ефекту. Деякі дослідження показали, що пробіотики, багаті на штами лактобактерій , можуть сприяти покращенню настрою. Інші штами пробіотиків пов'язані з підтримкою здоров'я серця. Пробіотики також можуть допомогти зменшити симптоми алергії, а деякі штами покращують стан шкіри. Вживання деяких штамів корелює з контролем ваги та симптомами розладів травлення. 

Пробіотики доступні у вигляді добавок, капсул, таблеток та/або рідини. Ці добавки можуть допомогти підтримати здоровий мікробіом і є простим способом отримати необхідні мікроби для підтримки здоров'я кишечника та імунітету.

Бутират - протизапальний засіб

Бутират - це коротколанцюгова жирна кислота, що утворюється в результаті ферментації неперетравлюваної клітковини в шлунково-кишковому тракті. Ця сполука відома своїми протизапальними властивостями та здатністю забезпечувати енергією колоноцити.⁶ Коли виникає дисбактеріоз, організм може мати труднощі з виробленням цього важливого джерела енергії. Бутират доступний як добавка і часто приймається разом з пробіотиками.

Мікробіом - це різноманітна екосистема, яка живе в нашому шлунково-кишковому тракті. Ця комбінація мікроорганізмів підтримує імунну систему багатьма способами. На щастя, такі добавки, як пробіотики та бутирати, можна легко включити в наш щоденний раціон, щоб підтримувати оптимальний стан здоров'я шлунково-кишкового тракту та імунної системи.

Джерела:

1. Лазар, В., Діту, Л. М., Піркалабіору, Г. Г., Георге, І., Курутіу, К., Голбан, А. М., Піку, А., Петку, Л., & Чифірюк, М. К. (2018). Аспекти взаємодії мікробіоти кишечника та імунної системи при інфекційних захворюваннях, імунопатології та раку. Frontiers in immunology, 9, 1830.
2. Cheng, L. K., O'Grady, G., Du, P., Egbuji, J. U., Windsor, J. A., and Pullan, A. J. (2010). Шлунково-кишкова система. Міждисциплінарні огляди Wiley. Системна біологія та медицина, 2(1), 65-79.
3. Авва13. Домінгес-Белло М.Г., Костелло Е.К., Контрерас М., Магріс М., Ідальго Г., Фієрер Н. та ін. Спосіб пологів впливає на формування та структуру початкової мікробіоти новонароджених у різних середовищах існування організму. Proc Natl Acad Sci U.S.A. (2010) 107:11971-5.10.
4. Wong JM, de Souza R, Kendall CW, Emam A, Jenkins DJ. Colonic health: fermentation and short chain fatty acids. J Clin Gastroenterol. 2006;40(3):235-243.
5. Hemarajata, P., and Versalovic, J. (2013). Вплив пробіотиків на мікробіоту кишечника: механізми кишкової імуномодуляції та нейромодуляції. Терапевтичні досягнення в гастроентерології, 6(1), 39-51.
6. Canani, R. B., Costanzo, M. D., Leone, L., Pedata, M., Meli, R., & Calignano, A. (2011). Потенційні корисні ефекти бутирату при кишкових та позакишкових захворюваннях. Світовий журнал гастроентерології, 17(12), 1519-1528.