Žarnyno mikrobiomas: ką jis daro ir kaip jį palaikyti

Kiekvieno iš mūsų viduje gyvena nepaprastai sudėtinga ekosistema. Žarnyno mikrobiomas – virškinimo trakte gyvenanti bakterijų, grybų, archeonų ir virusų bendruomenė – savo skaičiumi pranoksta žmogaus kūno ląsteles, o jo medžiagų apykaitos aktyvumas yra toks didelis, kad kartais jis apibūdinamas kaip virtualus organas. Supratimas, ką daro ši bendruomenė, kaip šiuolaikinis gyvenimas ją trikdo ir kokie mokslu pagrįsti veiksmai gali padėti išlaikyti ar atkurti jos sveikatą, yra viena iš praktiškai aktualiausių šiuolaikinės mitybos mokslo sričių.

Kas yra žarnyno mikrobiomas?

Žarnyno mikrobiomas reiškia visų virškinimo trakte gyvenančių mikroorganizmų bendrą genomą, o mikrobiota reiškia pačius organizmus. Storoji žarna ((kolonas)) yra tankiausiai apgyvendinta sritis, kurioje yra didžioji dalis iš maždaug 38 trilijonų organizmo mikrobinių ląstelių – masė, kuri sveiko suaugusio žmogaus organizme gali siekti 1–2 kg.

Ši mikrobų bendrija apima maždaug 300–1, 000 bakterijų rūšių, kurių daugumą sveikų suaugusiųjų organizmuose sudaro dvi filos: Firmicutes ir Bacteroidetes. Kiekvieno žmogaus mikrobiomas yra toks pat individualus kaip pirštų atspaudai — jį formuoja genetika, gimdymo būdas (gimdymas per makštį ar cezario pjūvis), ankstyvas maitinimas (žindymas ar mišinys), kontaktas su probiotikais, mityba ir gyvenimo būdas visą gyvenimą. Ši individualybė reiškia, kad „sveika“ mikrobioma nėra vienintelis apibrėžtas būvis, o įvairi, ir atspari bendruomenė, prisitaikiusi prie savo individualaus šeimininko.

Mikrobiomas nėra statinis — jis keičiasi priklausomai nuo to, ką valgome, ar sportuojame, kiek esame stresuoti, kokius vaistus vartojame, ir kokia metų laiko. Šis lankstumas yra ir pažeidžiamumas (– jis gali būti sutrikdytas palyginti greitai) – ir galimybė (– jį taip pat galima reikšmingai pagerinti nuolat keičiant mitybą ir gyvenimo būdą).

Ką iš tikrųjų daro žarnyno mikrobiomas?

Žarnyno mikrobiomo funkcinis indėlis į žmogaus sveikatą yra nepaprastai platus:

• Fermentacija ir trumpųjų grandžių riebalų rūgščių (SCFA) gamyba — žarnyno bakterijos fermentuoja maistines skaidulas ir atsparų krakmolą, kurių žmogaus fermentai negali virškinti, gaminant butiratą, propionatą, ir acetatą. Butiratas yra pagrindinis energijos šaltinis kolonocitams (– storosios žarnos gleivinės ląstelėms),; propionatas transportuojamas į kepenis, kur veikia gliukozės metabolizmą,; o acetatas turi sisteminį poveikį apetitui ir lipidų apykaitai. Ši SCFA gamyba yra galbūt klinikiškai reikšmingiausias mikrobiomo indėlis į medžiagų apykaitą.
• Vitaminų sintezė — žarnyno bakterijos sintezuoja vitaminą K2 (, daugiausia MK-7 ir MK-4 formų), keletą B grupės vitaminų, įskaitant folatą, biotiną, riboflaviną, ir kobalaminą (B12), reikšmingai prisidedant prie bendro mikroelementų kiekio organizme.
• Imuninės sistemos vystymasis ir reguliavimas — maždaug 70–80 % imuninės sistemos audinių yra susiję su žarnynu. Mikrobiota yra būtina gleivinės imuniteto vystymuisi ankstyvuoju gyvenimo etapu, imuninės sistemos mokymui atskirti patogenus nuo savų audinių ir nekenksmingų maisto antigenų, bei nuolatiniam uždegiminių reakcijų reguliavimui. Disbiozė — mikrobiologinės bendruomenės sutrikimas — nuosekliai siejama su sutrikusiais imuniniais atsakais.
• Žarnyno barjero vientisumas — komensalinės bakterijos palaiko glaudžius junginius tarp žarnyno epitelio ląstelių ir stimuliuoja mucino gamybą, išsaugodamos barjerą, kuris atskiria žarnyno turinį nuo kraujotakos. SCFA gamyba, ypač butirato, tiesiogiai palaiko šią barjero funkciją.
• Metabolinės funkcijos — mikrobiomas dalyvauja lipidų ir tulžies rūgščių apykaitoje, daro įtaką cholesterolio perdirbimui, ir vaidina vaidmenį insulino jautrumo bei energijos išgavimo iš maisto procesuose.
• Žarnyno-smegenų ašis — dvikryptis ryšys tarp žarnyno mikrobiotos ir centrinės nervų sistemos — per vagą, imuninius signalus, ir mikrobiškaigaminamų neurotransmiterių pirmtakų, įskaitant serotoniną (90 % organizmo serotonino pagaminama žarnyne) — tai vis dažniau tiriamas sritis, siejanti mikrobiomos sudėtį su nuotaika, pažinimu, ir reakcija į stresą.

Kas yra disbiozė ir kodėl ji svarbi?

Disbiozė reiškia žarnyno mikrobiotos sudėties, įvairovės, arba metabolinių funkcijų sutrikimą — perėjimą nuo atsparios, įvairiapusės bendruomenės prie tokios, kurios įvairovė sumažėjusi, praturtintos potencialiai kenksmingomis rūšimis, arba išeikvotos naudingų pagrindinių rūšių. Tai siejama su, ir daugeliu atvejų yra viena iš priežasčių, lemiančių, įvairias ligas, įskaitant:

• Dirgliosios žarnos sindromą (IBS) ir uždegiminę žarnų ligą (IBD)
• Nutukimą ir metabolinį sindromą
• 2 tipo cukrinį diabetą
• Alerginės ir atopinės būklės (egzema, maisto alergija, astma)
• Autoimuninės ligos, įskaitant reumatoidinį artritą, išsėtinę sklerozę, ir celiakiją
• Nuotaikos sutrikimai, įskaitant nerimą ir depresiją
• Padidėjęs jautrumas TiB infekcijoms

Šis ryšys dažnai yra dvikryptis — disbiozė gali sukelti ar pabloginti šias ligas, o šios ligos gali dar labiau sutrikdyti mikrobiomą. Dėl šio sudėtingumo mikrobiomas tampa tikrai perspektyviu terapiniu taikiniu, tačiau kartu reikalauja atsargumo dėl pernelyg supaprastintų teiginių apie priežastis ir pasekmes.

Dažniausi disbiozės veiksniai

Svarbiausi mikrobiomos sveikatos sutrikdytojai šiuolaikiniame gyvenime yra:

• Antibiotikų vartojimas TiB — labiausiai akūtas ir reikšmingas trikdantis veiksnys; plataus spektro antibiotikai per kelias dienas gali sunaikinti didelę dalį žarnyno mikrobiotos. R Ecover y skiriasi — kai kurie sutrikimai gali tęstis mėnesius ar metus, o tam tikros naudingos rūšys gali negrįžti be sąmoningo įsikišimo.
• Mityba, kurioje vyrauja itin perdirbti maisto produktai — mažai ląstelienos, kuri maitina naudingas bakterijas, daug emulsiklių ir priedų, kurie tiesiogiai sutrikdo gleivinės sluoksnį ir bakterijų bendruomenes, bei mažai įvairių augalinių junginių, kurie palaiko mikrobiologinę įvairovę.
• Lėtinis stresas — streso hormonai keičia žarnyno peristaltiką, gleivinės imunitetą, ir mikrobiomos sudėtį per neuroimuninius kelius.
• Fizinis pasyvumas — fiziniai pratimai turi įrodymais pagrįstą teigiamą poveikį mikrobiologinei įvairovei; sėdimas gyvenimo būdas siejamas su mažiau įvairiapusiškais mikrobiomais.
• Protonų siurblio inhibitoriai (PPI), NVNU, ir kiti vaistai — plačiai vartojamų vaistų klasės, kurių poveikis mikrobiomos sudėčiai, dažnai nepakankamai įvertinamas.

Mityba: galingiausia mikrobiomos sveikatos priemonė

Iš visų keičiamų veiksnių, mityba turi nuosekliausią ir geriausiai dokumentuotą poveikį mikrobiomos sudėčiai. Pagrindiniai mitybos principai:

• Augalinio maisto įvairovė — „American Gut Project“ tyrimai parodė, kad žmonės, per savaitę suvartojantys 30 ar daugiau skirtingų augalinių maisto produktų, turėjo žymiai įvairesnę mikrobiomą nei tie, kurie suvartojo mažiau nei 10. Skirtingi augaliniai maisto produktai maitina skirtingas bakterijų rūšis; įvežamų medžiagų įvairovė skatina bendruomenės įvairovę. Stenkitės valgyti įvairias daržoves, vaisius, ankštinius, neskaldytus grūdus, riešutus, sėklas, ir žoleles.
• Maistinės skaidulos — pagrindinis maisto šaltinis žarnyno bakterijoms; dauguma žmonių Europoje suvartoja gerokai mažiau nei rekomenduojama 25–30 g per dieną. Vartojimo didinimas iš įvairių natūralių maisto šaltinių yra didžiausią poveikį mikrobiomos sveikatai turintis mitybos pokytis.
• Fermentuoti maisto produktai — 2021 m. Stanfordo universiteto tyrimas parodė, kad dieta, kurioje gausu fermentuotų maisto produktų (jogurtas, kefyras, kimči, rauginti kopūstai, kombuča, fermentuotos daržovės), per 10 savaičių padidino mikrobiomo įvairovę ir sumažino uždegimo žymenis labiau nei vien tik dieta, kurioje gausu-skaidulinė dieta per 10 savaičių. Natūralūs gyvų bakterijų šaltiniai yra: UNS nesaldintas natūralus jogurtas, kefyras, kimči, rauginti kopūstai, miso, ir natūraliai fermentuoti marinuoti agurkai. Jie papildo, bet nėra lygiaverčiai probiotiniams papildams.
• Maisto produktai, turintys daug polifenolių — uogos, tamsusis šokoladas, alyvuogių aliejus, ir žaliasis arbata turi polifenolių, kuriuos žarnyno bakterijos intensyviai fermentuoja ir kurie selektyviai skatina naudingų rūšių, įskaitant Akkermansia muciniphila, susijusių su žarnyno barjero vientisumu ir medžiagų apykaitos sveikata, augimą.
• Vengti perdirbtų maisto produktų — ypač tų, kuriuose yra sintetinių emulsiklių (, polisorbato-80, karboksimetilceliuliozės) ir, kurie, kaip parodė tyrimai su gyvūnais ir žmonėmis, pažeidžia gleivinės sluoksnį ir keičia mikrobiomos sudėtį taip, kad skatina uždegimą.