Według dr. Mercoli
Naukowcy zbadali ludzki mikrobiom, aby zrozumieć związek między mikroorganizmami żyjącymi w jelitach a zdrowiem. Niedawna analiza wykazała, że ludzkie jelita zawierają również ponad 142 809 różnych gatunków wirusów, które zamieszkują bakterie jelitowe. W ostatnich latach dowody naukowe pokazały, że mikrobiom jelitowy odgrywa istotną rolę w optymalizacji stanu zdrowia i zapobieganiu chorobom.
Unikalny zestaw drobnoustrojów wpływa na funkcjonowanie wielu narządów. Mikroby zamieszkują prawie każdą część ludzkiego ciała. Praca opublikowana w Nature w 2016 roku wykazała, że liczba drobnoustrojów przewyższała liczbę ludzkich komórek 10 do 1. Jednak zespół naukowców z Izraela i Kanady ponownie oszacował, korzystając z szerokiego zakresu danych eksperymentalnych w literaturze, i odkrył, że ta liczba może być różna.
Na przykład, przeciętny człowiek, który ma 20 lat, waży 70 kilogramów i mierzy 5 stóp 7 cali (1,7 metra), może mieć 30 bilionów ludzkich komórek i 39 bilionów bakterii.
Ale ta liczba może się różnić w zależności od osoby, a stosunek może się zmieniać po każdym wypróżnieniu. „Te liczby są przybliżone” - stwierdzili autorzy badania. „…Inna osoba może mieć na przykład o połowę lub dwa razy więcej bakterii – co nadal może być dalekie od powszechnie zakładanego stosunku 10 do 1”.
Dziesiątki schorzeń przypisano brakowi różnorodności i zaburzeniom mikrobiomu jelitowego, w tym nowotwory, otyłość, depresję, zespół chronicznego zmęczenia, chorobę Parkinsona i alergie.
Jednym z głównych powodów tego powiązania jest to, że jelita są kluczowym elementem układu odpornościowego. Kiedy mikrobiom jelitowy jest zaburzony, automatycznie zaburza funkcję odpornościową organizmu. Jak zauważono w artykule opublikowanym w Clinical and Experimental Immunology:
„O decydującym położeniu układu pokarmowego świadczy ogromna ilość komórek odpornościowych, które się w nim znajdują. Rzeczywiście, tkanka limfoidalna związana z jelitami (GALT) jest dominującą częścią tkanki limfoidalnej związanej z błoną śluzową i stanowi prawie 70% całego układu odpornościowego; ponadto około 80% komórek plazmatycznych… znajduje się w GALT”.
W jelitach wykryto ponad 140 000 gatunków wirusów
Naukowcy z Wellcome Trust Sanger Institute zidentyfikowali 142 809 nieredundantnych genomów w Gut Phage Database (GPD), z których część nigdy wcześniej nie była znana. Wyniki stanowiły kompilację ponad 28 000 próbek mikrobiomu jelitowego zebranych z całego świata.
Naukowcy odkryli, że różnorodność jest „zaskakująco duża”, co otwiera nowe możliwości badań nad zdrowiem człowieka. Lata badań poświęcono na określenie roli, jaką odgrywają bakterie w zdrowiu człowieka, ale niewiele wiadomo na temat interakcji między wirusami a bakteriami w jelitach.
Naukowcy wykorzystali sekwencjonowanie DNA do skatalogowania różnorodności biologicznej. Jeden z naukowców z Wellcome Trust Sanger Institute skomentował rodzaje wykrytych wirusów i pełnione przez nie role w komunikacie prasowym:
„Należy pamiętać, że nie wszystkie wirusy są szkodliwe, ale stanowią integralną część ekosystemu jelitowego. Po pierwsze, większość znalezionych wirusów ma DNA jako materiał genetyczny, który różni się od znanych patogenów, takich jak SARS-CoV-2 lub Zika, które są wirusami RNA.
Po drugie, próbki te pochodziły głównie od zdrowych osób, u których nie występowały żadne określone choroby. Fascynujące jest zobaczyć, ile nieznanych gatunków żyje w naszych jelitach i spróbować rozwikłać związek między nimi a ludzkim zdrowiem”.
Wirusy były specyficznym typem zwanym bakteriofagami, które infekują bakterie. Brak zrozumienia bakteriofagów zahamował badania wzajemnych powiązań wirusów i mikrobiomu jelitowego, ale ostatnie postępy rozszerzyły zdolność naukowców do identyfikowania i badania społeczności wirusów żyjących w jelitach.
Skatalogowanie wirusów ujawniło również, że ponad jedna trzecia klastrów wirusów nie infekuje tylko jednego gatunku bakterii, a około 280 obejmowało nowo zidentyfikowany klad wirusów Gubphage, który jest drugim najbardziej rozpowszechniony kladem wirusów. Bakteriofagi są ważne dla społeczności bakteryjnych, ponieważ pomagają stymulować adaptacje poprzez tworzenie sieci przepływu genów.
Naukowcy podkreślają, że wiele pozostaje do nauczenia się o tych wirusach, ich interakcji z bakteriami jelitowymi i roli, jaką odgrywają w zdrowiu człowieka. Jednak na podstawie danych wywnioskowali również:
„Posiadanie obszernej bazy danych wysokiej jakości genomów fagów otwiera drogę do wielu analiz ludzkiego wiromu jelita w znacznie poprawionej rozdzielczości, umożliwiając łączenie określonych kladów wirusów z różnymi fenotypami mikrobiomu. Co ważne, GPD zapewnia plan prowadzenia eksperymentów funkcjonalnych i fenotypowych na ludzkim fageomie jelitowym, ponieważ połączyliśmy ponad 40 000 prognoz z 472 hodowanymi gatunkami bakterii jelitowych”.
Zła dieta przyczynia się do dysbiozy mikrobiomu
Przetworzona i wysokoprzetworzona żywność stała się podstawą zachodniej diety. Jednak istnieje wiele dowodów na to, że te pokarmy mają znaczący wpływ na mikrobiom jelitowy, prowadząc do rozwoju stanu zapalnego, przybrania na wadze, rozwoju nowotworów i wzrostu ryzyka sercowo-naczyniowego.
Jedno z badań na zwierzętach trafnie zobrazowało negatywny wpływ, jaki wywiera dieta zachodnia na zdrowie. Dr Eric Berg jest ekspertem ds. żywienia na Uniwersytecie Stanowym w Północnej Dakocie. Uważa, że świnie są doskonałym substytutem dla ludzi do analizy wartości odżywczej pokarmu.
„Podobnie jak ludzie, świnie są wszystkożerne, a ich anatomia i fizjologia są bardzo podobne” - wyjaśnił Berg dziennikarzowi z Tri-State Livestock News. Ich układ pokarmowy i zapotrzebowanie na składniki odżywcze są porównywalne do ludzi.
Dzięki swoim eksperymentom Berg przekonał się, że świnie źle radzą sobie na diecie pozbawionej białka z dobrą równowagą aminokwasów. Wyjaśnił, że produkt spożywczy może być bogaty w białko, ale jeśli ma niską zawartość niezbędnych aminokwasów, zdrowie zwierząt nie będzie najlepsze.
W wyjątkowym eksperymencie Berg karmił świnie typową zachodnią dietą i został zmuszony do przerwania badania, ponieważ zdrowie zwierząt szybko się pogarszało, w tym doszło do zahamowania wzrostu, rozrostu śródmięśniowej tkanki tłuszczowej, zwiększenia kruchości kości, wypadania włosów i pojawiania się wyprysków na skórze. Komentując powiązanie z ludzką dietą, powiedział:
„Nigdy nie karmilibyśmy świń tylko kukurydzą, ale zbilansowalibyśmy ich dietę roślinami strączkowymi, takimi jak soja, aby zapewnić im odpowiednią ilość niezbędnych aminokwasów, a następnie dodać witaminy i minerały… [A jednak] ludzie jedzą wiele przekąsek i rezygnują z produktów pełnych wartości odżywczych. Na śniadanie jemy pełnoziarnistego bajgla, a na lunch jakąś przekąskę. W rezultacie nasza dieta jest niezrównoważona”.
Nadmierne spożycie wysoko przetworzonej żywności w typowej zachodniej diecie jest również prawdopodobnie winowajcą rosnącej liczby dorosłych i dzieci z otyłością. W jednej z analiz wyników z National Health and Nutrition Examination Survey, naukowcy odkryli, że aż 57,9% przeciętnego spożycia kalorii przez Amerykanów pochodzi z wysokoprzetworzonej żywności.
Zdrowie jelit wpływa na ryzyko chorób
Związek między przetworzoną żywnością a otyłością nabrał nowego znaczenia podczas pandemii, ponieważ nawet łagodna otyłość może zwiększać ryzyko ciężkiego przebiegu COVID-19. W badaniu obejmującym pacjentów z COVID-19 naukowcy z Włoch stwierdzili, że pacjenci z łagodną otyłością mieli o 2,32 razy większe ryzyko niewydolności oddechowej i o 4,96 razy większe ryzyko przyjęcia na OIT w porównaniu z pacjentami, którzy nie byli otyli.
Biorąc pod uwagę, że wiele osób spożywa pokarmy z dodatkiem cukru we wszystkich trzech posiłkach, łatwo zauważyć, że otyłość stała się normą, a nie wyjątkiem. Jednak cukier jest tylko jednym problemem związanym z żywnością przetworzoną i wysokoprzetworzoną. Przetworzone przemysłowo oleje z nasion, często określane jako olej roślinny, mogą być jeszcze gorsze dla zdrowia.
Przetworzone oleje roślinne negatywnie wpływają na zdrowie na kilka sposobów, m.in. wpływają na mikrobiom jelitowy, narażając go na toksyczny 4-hydroksynonenal (4HNE), który powstaje, gdy olej jest podgrzewany podczas gotowania i smażenia. 4HNE jest wysoce toksyczny, szczególnie dla bakterii jelitowych, a spożycie koreluje z nieswoistym zapaleniem jelit.
Ekspozycja na słońce poprawia różnorodność flory jelitowej i zdrowie
Badania podkreślają również rolę witaminy D w zdrowiu jelit i układowej autoimmunizacji. W artykule przeglądowym opublikowanym 21 stycznia 2020 r. w Frontiers in Immunology zauważono: „Chorobom autoimmunologicznym często towarzyszy niedobór witaminy D, który zmienia mikrobiom i integralność bariery nabłonkowej jelita”.
W artykule dokonano przeglądu kilku bezpośrednich i pośrednich skutków, jakie witamina D wywiera na układ odpornościowy, w tym promuje limfocyty T regulatorowe (Treg), hamuje różnicowanie komórek Th1 i Th17, zapobiega upośledzeniu funkcji limfocytów B, zmniejsza aktywację monocytów i stymuluje wydzielanie peptydów przeciwdrobnoustrojowych przez komórki odpornościowe.
Związek między witaminą D a autoimmunizacją jest skomplikowany. Oprócz immunosupresji, witamina D wydaje się również poprawiać zaburzenia autoimmunologiczne poprzez sposób, w jaki wpływa na skład mikrobioty i barierę jelitową.
Przegląd cytuje również badania pokazujące, że poziom witaminy D wpływa na skład mikrobiomu jelitowego. Ogólnie rzecz biorąc, niedobór witaminy D ma tendencję do zwiększania ilości Bacteriodetes i Proteobacteria, podczas gdy wyższe spożycie witaminy D ma tendencję do zwiększania częstości występowania Prevotella i zmniejszania niektórych typów Proteobacteria i Firmicutes.
Zespół badawczy z University of British Columbia był zainteresowany związkiem między ekspozycją na światło UVB a wpływem na mikrobiom jelitowy człowieka. We wcześniejszych badaniach zasugerowano, że witamina D może zmienić różnorodność mikrobiomu jelitowego i wykazać, że ekspozycja na światło słoneczne ma pozytywny wpływ na osoby z nieswoistym zapaleniem jelit i stwardnieniem rozsianym.
Ponieważ niewystarczająca ekspozycja na światło słoneczne może zaostrzyć lub wywołać przewlekłe choroby zapalne jelit, a witamina D ma wpływ na różnorodność mikrobiomu, zespół zaprojektował badanie, aby przyjrzeć się wpływowi tych czynników na siebie nawzajem. Naukowcy odkryli w kale zwiększoną liczbę gatunków, w tym te związane z dobrym zdrowiem.
Wyniki te mogą potencjalnie wpłynąć na osoby, które żyją z chorobami o podłożu immunologicznym lub zapalnym, które reagują na zmiany w mikrobiomie jelitowym. Połączenie podniesienia poziomu witaminy D poprzez rozsądną ekspozycję na słońce i poprawa różnorodności mikrobiomu jelitowego może mieć znaczący wpływ na zdolność organizmu do zwalczania infekcji wirusowych, w tym COVID-19.
Jak pozytywnie wpływać na mikrobiom jelitowy?
W ostatnim dziesięcioleciu, a ostatnio w ubiegłym roku, stało się coraz bardziej oczywiste, że optymalizacja mikrobiomu jelitowego i poziomu witaminy D jest ważna dla zdrowia. Można kontrolować patogenne drobnoustroje i grzyby, ponownie zasiewając jelita pożytecznymi bakteriami.
Regularne spożywanie tradycyjnie fermentowanej żywności jest jednym z najłatwiejszych, najskuteczniejszych i najtańszych sposobów wywarcia znaczącego korzystnego wpływu na mikrobiom jelitowy. Kiszone warzywa są również bogate w błonnik, który pomaga odżywiać pożyteczne bakterie.
Chociaż nie jestem zwolennikiem przyjmowania wielu suplementów, probiotyki są wyjątkiem, zwłaszcza przy braku regularnego spożywania sfermentowanej żywności. Probiotyki na bazie zarodników, czyli sporebiotyki, mogą być szczególnie pomocne podczas przyjmowania antybiotyków.
Przetworzona żywność, żywność bogata w cukier i węglowodany netto negatywnie wpływają na mikrobiom jelitowy, ponieważ uszkadzają pożyteczne bakterie i dostarczają „pożywienia” niezbędnego dla rozwoju szkodliwych bakterii.
Ważne jest również utrzymanie optymalnego poziomu witaminy D. Rozsądna ekspozycja na słońce jest najlepszym sposobem, ale w miesiącach zimowych odpowiedni poziom ekspozycji może być nieosiągalny dla wielu osób. Jednak przed rozważeniem suplementacji należy sprawdzić aktualny poziom witaminy D. Pomoże to określić ilość witaminy D3, którą należy przyjmować.
Należy pamiętać, że przyjmując suplement witaminy D, potrzebna jest również odpowiednia ilość witaminy K2, co pozwoli przenieść wapń z krwi do kości i zębów. Magnez także pomaga zoptymalizować poziom witaminy D.