Животът на нашата планета е започнал с микроорганизми. И след това, всичко останало е сътворено от еволюцията и всички ние сме потомци на тези микроорганизми.
В продължение на хиляди години ние бяхме в антагонистични отношения с микробите. Епидемиите отнемаха милиони човешки животи. Струваше ни се, че с изобретяването на нови и нови средства за борба с микроорганизмите, човечеството става по-стабилно и по-здраво. Но стигайки до определена точка в тази борба, разумът ни надделя и ние най-накрая решихме по-задълбочено да изучиме тези, с които толкова дълго се борихме.
Според съвременните възгледи, нашето тяло не е съвсем наше. Това е суперорганизъм, общност от различни прокариотни и еукариотни клетки, които са в симбиоза. В същото време най-голямото съдържание на бактерии се наблюдава в дебелото черво на човека. Нашата микробиота е нашият индивидуален отпечатък, особено на ниво бактериални щамове. Бактериите, живеещи с нас, са помощни средства за адаптиране към факторите на околната среда, поддържайки своите енергийни, метаболитни и имунологични функции.
Екологичната система "макроорганизъм-микробиота" е способна да се саморегулира, да се противопоставя на заплахите на външната среда.
Ако тези взаимодействия са нарушени, възникнат различни заболявания, свързани с този дисбаланс. Към ден днешен, за възстановяване на микробиологичния баланс се използват лекарства, биологично активни добавки и функционално хранене. В продължение на много години най-популярни са пробиотиците, в които се използват щамове основно на лактобацили и бифидобактерии от естествен и биотехнологичен произход. След това стана ясно, че е необходимо не само да се увеличи популацията на бактериите, но и да им се осигури качествено хранене - така се появи идеята за полезността на пребиотиците - различни диетични фибри, които стимулират растежа на бактериите.
През 90-те години на миналия век се установи, че чревната лигавица е пропусклива, както за микроорганизмите, така и за техните фрагменти и метаболити. Благодарение на днешните възможности на науката, използвайки метода на масспектрометрията, стана ясно, че транслокацията на метаболитите и сигналните молекули се извършва постоянно и има многостранно въздействие върху човешкия организъм.
Изследванията от последните две десетилетия показват, че микроорганизмите отделят огромно количество вещества, участващи в различни метаболитни процеси в човешкото тяло. Сред тях: органични киселини, включително летливи мастни киселини, лактони, пептиди, феромони, фуранони, нуклеинови киселини, нуклеозиди, витамини от група В, биотин, фолиева и пантотенова киселини, витамин К, амини, полиамини, хормоноподобни вещества, невротрансмитери, полизахариди, олигозахариди, пептидогликани, гликопептиди, липополизахариди, антимикробни съединения с различна химична структура, лектини, биосърфактани, пигменти и др. Преди това се смяташе, че тялото ни получава основните субстрати и кофактори, само от храната.
Сега е ясно, че много от тях ни се доставят от нашата микробиота. Червата са естествен биореактор и в дебелата му част има най-голям брой микроорганизми. И, разбира се, от техния състав зависи дали получаваме достатъчно от необходимите хранителни вещества. Така възниква идеята за коригиране на микробиотата с помощта на собствените им метаболити. Метаболитите създават удобна среда за бактериите и им позволяват да растат и да се размножават. Така се роди ново направление - използването на постбиотици за създаване на здравословна, комфортна среда в червата, което води до възстановяване на микробиологичния баланс в човешкото тяло.
Постбиотика на bibiotic е отлично средство за коригиране на микробиотата, той насърчава растежа на нашите собствени полезни микроорганизми, създавайки благоприятна, комфортна среда за тях, а порасналата и укрепнала микробиота се включва в регулацията на нашето здраве като цяло.
Всеки от нас съществува не просто сам по себе си, като биологичен обект (набор от клетки, органи и системи), но и съжителства със собствени биоекосистеми, състояща се от безклетъчни, едноклетъчни и многоклетъчни микроорганизми, наречени микробиоти. Тоест, клетките на човешкото тяло са постоянно свързани с живеещи в нас микроорганизми. Трябва да свикнем с тази мисъл, тъй като тя ще ни напомня, че трябва постоянно да се грижим и за микробиотата си, точно както правим и не се съмняваме в необходимостта от миене на зъбите за тяхната безопасност. Ние сме неразривно свързани с нашия микрокосмос и напълно взаимозависими. Количествено това са приблизително паритетни отношения – броят на клетките в тялото ни е приблизително равен на броя на микроорганизмите.
В човешкото тяло съществуват няколко биоекосистеми (микробиоти) – кожна, очна, орална, белодробна, чревна, вагинална и урогенитална.
От всички микробиоти, чревната микробиота е доминираща и претендира на статус пълноценен орган (има тегло, ясно е локализирана в стомашно-чревния тракт и изпълнява строго определени функции). Именно тук се формира имунната система на човека.
Повече от хиляда различни вида микроорганизми колонизират червата на човека – облигатни, факултативни, преходни. Те се намират или близо до стената, поради техните адхезивни свойства, които образуват биофилми, или в чревния лумен, живеещи самостоятелно в свободно плуване. Този свят е много разнообразен - бактерии, археи, гъбички, вируси, протозои, хелминти. Това е мощна, жива биосистема, която произвежда и освобождава множество продукти от своята жизнена дейност, наречени метаболити, които участват във всички биохимични процеси на нашето тяло.
По този начин, чревната микробиота изпълнява много важни функции за човешкия организъм. Ето само няколко:
биологична защита – чревния биофилм предпазва чревния епител от чужди патогени, антигенни хранителни структури и химическа агресия;
имунологична защита;
метаболитна функция;
синтез на витамини;
синтез на биоактивни сигнални молекули, медиатори.
Ако цялата тази екосистема е в идеално равновесие по отношение на броя и разнообразието на организмите, тогава това състояние на организма се нарича еубиоза. Ако това състояние на равновесие е нарушено, тогава се развива дисбиоза. Причините за развитие на дисбиоза могат да бъдат от различно естество – недохранване, стрес, прием на определени лекарства, имунна недостатъчност, паразитоза и много други. При такива условия в червата започват да доминират условно патогенни и откровено патогенни микроорганизми.
Малък брой патогени винаги живеят с нас, това е норма. Те също изпълняват важни функции, отговаряйки за съзряването, развитието и тренирането на имунните отговори. Това е доста отговорна функция, привикваща тялото, от една страна, към бактериална толерантност, а от друга, отговорна за стимулиране на имунния отговор, който трябва да бъде адекватен и внимателно калибриран, за да се постигне баланс между възпаление и унищожаване на патогена и толерантните реакции.
Такава бактериологична толерантност ни е необходима, за да предотвратим нежелани прекомерни имунни реакции по отношение на нашите собствени тъкани и коменсални бактерии. Механизмите на толерантност включват производството на слуз, антимикробни пептиди, които създават бариера между бактериите и епитела. Това намалява патогенността на бактериите, което ги прави по-малко имуногенни, по-малко стимулиращи производството на антитела и противовъзпалителни Т-клетки.
Идентифицирани са дори специфични членове на микробиотата, които могат директно да координират много аспекти на имунния отговор на гостоприемника. Толерантността към собствената тъкан и местните коменсали се регулира частично от специализирани Т -лимфоцити, наречени Т-регулаторни клетки (Treg). Това е важен защитен и адаптивен механизъм, но често се проваля поради мутация в гена Foxp3, което води до загуба на Treg и последващо развитие на възпаление и автоимунни реакции. Няколко проучвания са идентифицирали микроорганизми, способни да индуцират растежа на Treg. Сред тях са видовете бактероиди – B. caccae, B. thetaiotaomicron и B. vulgaris, множество видове лактобацили и бифидобактерии.
Всичко това, подкрепя възможността за индукция на Treg като общ механизъм, използван от бактериите за развитие на толерантност в червния тракт. Механизмите, чрез които тези микроорганизми влияят върху растежа на Treg, не са напълно изяснени, но се смята, че ценните метаболити на определени бактерии, като късоверижни мастни киселини (SCFA,) играят съществена роля.
SCFA са продукти от бактериалната ферментация на диетични фибри. Основните видове SCFA са пропионат, ацетат, бутират и формиат. Бутиратът и пропионатът оказват най-значимо влияние върху Treg. При in vitro експерименти, бутиратът значително повишава експресията на фактора Foxp3, чрез който въздейства върху Treg, което потвърждава значението му в механизмите на автоимунните реакции. Сега много често виждаме тези реакции, те водят до развитие на автоимунни заболявания, които се превръщат в истински бич на нашето време. В тяхното развитие, един от механизмите, които сега се изучават навсякъде е увеличаването на пропускливостта на чревната стена. Тази пропускливост също се регулира от състоянието на чревната микробиота. Именно тя, изпълнявайки напълно функциите си, затваря тази биоекосистема, така че да е здрава и да помага за поддържането на здравето на тялото ни като цяло.
Частична колонизация от микроорганизми на червата на плода, започва през втората половина на бременността (от 24-та седмица) от майката. Появяват се единични колонии на лактобацили (Lactobacillus) и чревни пръчици (Escherichia coli). Следващата колонизация на червата и лигавиците на новороденото се извършва по време на раждането.
При естествено раждане, колонизацията се извършва от микробиотата на влагалището на майката. Микробиотата на влагалището е заселена предимно с лактобацили (над 90%), ентерококи, стафилококи и гъбични бактерии Candida. Бебетата родени естествено, след раждане имат микробиота наподобяваща влагалищната микробиота на майката, с преобладаване на лактобацили.
При не естествено раждане, колонизацията се извършва от микробиотата на кожата на майката, микробиотата на медицинския персонал и околната среда на стационара. Микробиотата на кожата е заселена предимно със стафилококи и пропионови бактерии. Бебетата родени чрез цезарово сечение имат микробиота подобна на микробиотата на кожата на майката, с преобладаване на стафилококи и пропионови бактерии.
Активната колонизация от бактерии на стомашно-чревния тракт на новороденото, започва веднага след раждането. Бактерии колонизират лигавиците и червата в типична четирифазна последователност.
Фаза I е начален етап на заселване и продължава от раждането до 2 седмици.
В началото на тази фаза, независимо от типа на хранене, в червата преобладават стрептококи (род Streptococcus) и бактерии от чревната група (род Enterobacter), т.е. представители на аеротолерантната флора. Те подготвят съответна среда в стомашно-чревния тракт, стимулираща колонизацията му с млечнокисели анаеробни бактерии от рода на Bifidobacterium. Те се появяват в края на първата седмица. В края на втората седмица в чревната микробиота доминират млечнокиселите от Bifidobacterium и Lactobacillus. В зависимост от вида на храненето (кърма или изкуствено) преобладават или бифидобактерии (до 90%) или лактобацили (до 50%). Също се откриват Clostridium и Bacteroides, но в по-малки количества, отколкото в по-късните етапи на постнаталното развитие.
Фаза II включва периода на кърмене и продължава от края на фаза I до началото на въвеждането на допълнителна храна в рациона.
Кърменето е един от основните фактори, които влияят върху правилното формиране на чревната микробиота на бебето. Кърмата на майката е строго персонализиран индивидуален продукт, съдържащ от 1000 до 10000 бактерии в 1 мл. Майчината коластра съдържа до 700 вида бактерии, които способстват колонизацията на червата и правилното формиране на чревната микробиота на детето. Микроорганизмите, съдържащи се в кърмата, също са персолизирани и притежават специфичен генетичен код, който им позволява да проникнат в биологичния филм на червата на бебето и да станат негови, оставайки с него за цял живот.
Кърмата съдържа широка група молекули, наречени олигозахариди. Храносмилателният тракт на човека не съдържа ензими, които могат да ги разграждат и те с кърмата спокойно стигат до дебелото черво на детето. Много от представителите на чревната микробиота имат многобройни ензими, способни да разграждат олигозахаридите. Следователно олигозахаридите в майчиното мляко могат да се считат за основна «храна» (ПРЕБИОТИК) на чревната микробиота. По този начин майката храни не само детето, но и неговата чревна микробиота. Различните бактерии се различават по набора от ензими и стратегиите за разграждане и асимилация на олигозахаридите в кърмата, поради което, различните олигозахариди стимулират разтежа на различни групи бактерии. Голямото разнообразие от олигозахариди в майчиното мляко, формира и голямото разнообразие в състава на чревната микробиота.
Кърмените бебета имат в състава на чревната си микробиота почти два пъти повече бактериални клетки, отколкото бебетата, хранени с адаптирани млечни смеси, при които се наблюдава намаляване относителното количество на Bifidobacterium и увеличаване на Bacteroides. Разликата в чревната колонизация при кърмените деца, в сравнение с децата получаващи млечни смеси е обословена от наличието в майчиното мляко на собствена богата микробиота и олигозахариди, които стимулират растежа и активността на Bifidobacterium и Lactobacillus. Този уникален природен комплекс (кърмата) защитава младия организъм от патогенните бактерии в периода на изграждането на имунната система, снижава риска от развитие на инфекции и алергически реакции.
През втората фаза в чревната микробиота доминират Bifidobacterium – над 80% (преобладават видовете B. longum (до 76%), B. bifidum (до 52%), B. catenulatum (до 21%), B. breve (до 21%), B. adolescentis (до 10%), B. dentium (до 7%)) и Lactobacillus – до 20%. В края на фаза II, броят на Bacteroides постепенно се увеличава.
Фаза III отнема оставащото време между началото на допълнителното хранене и пълното прекратяване на кърменето. Бифидобактериите B. longum subsp. infantis, B. animalis subsp. lactis, B. breve и B. bifidum притежават противовъзпалителен ефект и допринасят за формирането на Th1 имунния отговор.
Фаза IV започва от пълното прекратяване на кърменето и продължава, докато микробиотата на детето се формира напълно (окло 3 годишна възраст).
След края на периода на кърмене съставът на микробиотата се променя отново, което се характеризира с намаляване на общия брой на бифидобактериите до 1–2%. От около три години, индивидуалната микробиота на човека се формира с приблизително еднакво съотношение на Firmicutes и Bacteroidetes, характерни за възрастните.
В ранното детство, именно в чревния тракт се формира имунната система на човека. Формира се заедно с населяващата я микробиота. Имунната система запомня онези бактерии, които живеят в организма по геномите им (уникални индивидуални наследственни конституции на бактериалните клетки), като със специален «баркод». И след това – край! Режимът на обучение е завършен, създадени са правилните антитела. Всяка непозната бактерия, която идва при нас, автоматично се оценява като чужда и целият ни организъм с всичките си механизми започва борба срещу нея. Ето защо е важно едно дете в детска възраст да има максимално разнообразна и здравословна микробиота.
Терминът «пробиотик» (probiotic) означава «за живот», произхожда от гръцкото про (pro) – «за», и биос (bios) – «живот» и е събирателно название за полезните за хората, животните и растенията бактерии.
Пробиотикът представлява продукт, съдържащ живи микроорганизми, които приети в достатъчно количество, влияят полезно на здравословното състояние на човешкия организъм. Пробиотичните бактерии оказват въздействие върху организма, като в благоприятните условия на червата произвеждат важни ензими и клетъчни биопродукти, наречени метаболити.
Пробиотичните бактерии се изолират от хора, животни, растения, различни хранителни продукти и пр., след което се култивират (намножават) в различни течни хранителни среди в промишлени количества. Например, при култивиране в мляко, се получават пробиотични млечни продукти. Ако течните пробиотични продукти се изсушат, се получават сухи пробиотици, които могат да се таблетират, капсулират и пр. При добавяне на течни или сухи пробиотици към различни други продукти, се получават различни пробиотични продукти.
През последните години продуктите, съдържащи пробиотици, буквално наводниха магазините. Тъй като все повече хора търсят естествени и нелекарствени начини за поддържане на здравето си, производителите им отговориха с предложение за пробиотици във всичко, в което е възможно и невъзможно да ги има: от млечни продукти и шоколадови блокчета до прахове и таблетки. Независимо от факта, че пробиотиците съществуват от поколения насам в различните млечни и други ферментирали продукти. В момента има голям брой продукти с пробиотици и те са в състояние да смажат дори най-съвестните купувачи. В някои отношения индустрията се разви толкова бързо, че сега никой не може да каже, кои пробиотици са полезни и кои са само загуба на пари.
Пробиотиците се считат за хранителни добавки и за разлика от лекарствата не се регулират от ЕМА (Европейска агенция по лекарствата) и националните агенции по лекарствата в държавите членки. Те не са стандартизирани, т.е. те се правят по различен начин от различните производители и съдържат различни съставки. Съответно, пробиотичното им действие може да се различава от марка до марка и дори от партида до партида, в рамките на една и съща марка. Пробиотиците също се различават значително в цената, но цената не винаги отразява непременно по-високо качество.
В момента, за да се възстанови увредената микробиоценоза на хора и животни, се използват различни техники, предимно въвеждането на големи количества антагонистични бактериални щамове – представители на нормалната микробиота (бифидобактерии, лактобацили и др.), като бактериални препарати или функционални храни. Тези бактериални препарати и функционални храни са доста ефективно терапевтично и профилактично средство, но тяхната ефективност до голяма степен е ограничена от факта, че щамовете микроорганизми, които са представители на нормалната микробиота, използвани в състава им, са чужди на организма-реципиент.
Лесно е да се види, че ахилесовата пета на пробиотиците, като средство за лечение и профилактика е чуждия произход на бактериалните щамове.
За съжаление, приеманите пробиотичните щамове, въпреки многобройните благоприятни ефекти, не са еквивалентни на собствената индивидуална микробиота и не могат да съществуват дълго в човека. Една от причините за това е липсата на биосъвместимост с резидентните бактерии на човека и местната имунна система.
Известно е, че един от основните локуси на взаимодействие на пробиотичните бактерии с чревната лигавица са toll-like рецепторите (TLR), отнасящи се към елементите на вродената имунна защита на чревния епител, разпознаващи «свои» от «чужди». Те представляват трансмембранни молекули, които свързват извънклетъчни и междуклетъчни структури. Активирането на TLR предизвиква протеолиза на инхибитора (IkB) на транскрипционния фактор NFkB, който се премества в ядрото и изхвърля гени, кодиращи синтеза на провъзпалителни цитокини. По този начин, TLR - рецепторите в храносмилателния тракт осигуряват възпалителен отговор към чуждите бактериални щамове, доставят антиген на антиген-представящите клетки и индукция на антимикробни пептиди. Пробиотичните щамове при взаимодействие с TLR рецепторите предизвикват каскада от реакции на имунната система, водещи до бързото елиминиране на тези щамове от тялото.
Всеки непознат щам с неидентифициран геном, който прониква в нас, автоматично се оценява от имунната система и резидентните бактерии като чужд и целият ни организъм с всичките си механизми започва борба срещу него. В резултат на това възниква обичайното им отхвърляне (като при трансплантация на донорни органи и тъкани), т.е. микроорганизмите, въведени с пробиотиците, не оцеляват върху чревните лигавици и транзитно се извеждат от организма. Именно поради инородността си, пробиотичните бактериални щамове не могат да колонизират организма и се явяват транзитни (преходни), като бактериите приети с храната. Дори най-ефективните пробиотици действат само няколко дни след времето на приемането им (обикновено се намират в изпражненията само 3-4 дни след прекратяване на приема). Ето защо, за да се постигне устойчив терапевтичен ефект се изисква дългосрочен или дори постоянен прием, което е почти невъзможно.
Инородните бактерии могат само да създадат определени условия за възстановяване на подтисканата преди това собствена микробиота, но не са в състояние да възстановят изчезналите от микробиоценозата видове или да увеличат микробното разнообразие.
Важно е да се знае, че и най-добрият пробиотик за едни, може да се окаже безполезен за други. Защото всеки човек има свой индивидуален микробиом и конкретни нужди от полезна микробиота и нейните метаболити, в зависимост от здравословния статус и проблем.
Въпреки безспорните ползи от използването на пробиотици в различни области на съвременната медицина и най-вече в гастроентерологията, към момента е натрупана достатъчно информация, която заставя да се положат усилия за оптимизиране на пробиотичната терапия. Такава информация са натрупаните данни за индивидуалността на чревната микробиота на всеки субект, информацията за нежелани ефекти и често липса на ефективност на терапията с пробиотици.
Наистина ли е важно за нас да знаем това? Да, важно е!
Червата са кух орган, тръба с множество функции и най-важното, с огромно количество бактерии. Това по същество е мръсна зона. Стената на червата, разделя мръсната зона на стомашно-чревния тракт от вътрешната среда на тялото, чистата зона. Съдържанието на лумена (отвора на червата) на стомашно-чревния тракт се състои от храна, бактерии, техните метаболити, ензими и други съединения.
Чревната стена е добре подредена „затворена граница“, а нейната структура е доста сложна. Основната бойна единица на чревната стена са епителните клетки – ентероцитите. В тънките черва епителът е разположен в един слой, в дебелото черво е двуслоен.
Клетките от страната, обърната към чревния лумен, са покрити с мукозен слой. Това е слой слуз, който осигурява първата линия на защита на самия епител и е много важен за функцията на преминаване на различни вещества от червата в кръвта. Той съхранява, както секреторни имуноглобулини А, така и антибактериални вещества. С този слой е тясно свързана структурата на биофилма на нашата микробиота. Състоянието на мукозния слой, като и неговата дебелина, са най-важните детайли за чревното благосъстояние.
Под епителните клетки се намира субепителният слой. Той осигурява кръвоснабдяването на клетките, а оттам и тяхното хранене. Именно от тези четири слоя се формира структурната единица на чревната стена: биофилм, лигавичен слой, епителен слой и субепителен слой.
Как става абсорбцията на хранителни вещества през тази стена? В крайна сметка това е най-важният етап от храносмилането - преминаването на готови усвоени водо- и мастноразтворими вещества през епителната бариера и навлизането на тези вещества в кръвта.
Има няколко различни маршрута за транспортиране през епитела.
Перицелуларният (парацелуларен) транспорт се осъществява чрез проникване през междуклетъчните пространства. През тях могат да преминават вода, натриеви йони, хлорни йони, електролити, соли и други водоразтворими вещества с тегло под 20 kDa. Този транспортен път изключва проникването на бактерии.
Мастноразтворимите вещества преминават чрез вътреклетъчен транспорт. По същия начин, само че с участието на преносители, се транспортират по-големи хранителни молекули.
Средни и големи пептиди, протеини се пренасят чрез ендоцитоза. За преноса на бактерии и техните компоненти през мембраната, съществуват специални М-клетки.
Всички проблеми, свързани с пропускливостта на чревната стена, са свързани с нарушения на тези механизми.
Най-често, при увеличаване на пропускливостта, се говори за нарушение на адхезията на епителните клетки една към друга, което сега е много спорно. Адхезията се обезпечава от различни структури. Това са съединителна тъкан и протеинови съединения. Най-близките от тях до чревния лумен са "тесните връзки", те действат като входни врати за веществата, движещи се по този начин.
„Плътните връзки“ се състоят от протеини (оклудини и клаудини) и чрез тях се осъществява транспортът чрез парацелуларния механизъм. По-дълбоко от тях са протеините кадхерини и катенини, които образуват връзка между клетките. Дезмозомите са разположени още по-дълбоко, те се състоят от други протеини - десмоколин и десмоглеин, и фиксират клетките помежду си.
Чревната пропускливост зависи главно от пропускателната способност на тесните връзки. При възпалителни заболявания на червата, експресията на клаудините се променя, индуцирана от (IL)-13 и фактора на туморната некроза, и води до дисбаланс и промяна в пропускливостта на епитела, увеличавайки я. Такова увеличение се проверява чрез лабораторен метод – анализ на протеина зонулин. Но за сега е спорно, доколко той е достоверен. Така че проблемът с повишената пропускливост при възпалителни заболявания на червата, разбира се, съществува, но не е необходимо сериозно да се говори за проникване в кръвта на „частици от неразградена храна и бактерии” и „дупки” в чревната стена. Това за сега не е доказано.
Спрете да се страхувате и просто следете за състоянието на вашата микробиота – именно тя създава най-важните предпоставки за здравето на вашите черва.
Кое е най-важното за поддържане на здравето? Точно така, хомеостазата! Тя е тази, която настройва тялото ни към постоянно променящите се условия, регулира налягането, стеснява и разширява кръвоносните съдове, променя кръвното налягане, отделя хормони в кръвта или обратното, метаболизира ги, премахвайки ги от кръвообращението.
Или по-скоро не е така: в името на тази ХОМЕОСТАЗА в тялото ни са предвидени и съществуват различни механизми за нейното поддържане. Външните условия се променят, а вътре в тялото, оптимизирайки се, балансът се съхранява и поддържа. Един от замислените такива регулаторни механизми е връзката с микробиотата, живееща в нас. За да разберем този механизъм, се движехме доста дълго време, честно казано, проправихме си път в тъмното. От Антъни Льовенхук през 17-ти век, до наши дни, извървяхме този път с разбиране за чуждостта на микроорганизмите, живеещи в нас. Това сме ние, а това са те. А ние в действителност – това са и те! Трябва да се научим да се отнасяме във взаимоотношенията със собствената си микробиота по нов начин. На първо място помнете, че ние й даваме подслон, храна и топлина, за което тя ни отговаря с взаимност и оказва значителен принос за нашето здраве.
Всъщност, често си го спомняме във връзка с различни болести. Особено при бактериални инфекции. Дълго време господстваше убеждението, че почти всяка болест има определен причинител. От тук идва и разделението на бактериите на патогенни и непатогенни, лоши и добри. Днес тази концепция се преразглежда. Често в огнището на възпалението се откриват различни бактерии и не винаги е ясно, кои са причинили този патологичен процес и кои са се присъединили към него в процеса.
Почти всички микроби, живеещи с нас, съществуват едновременно в 2 състояния: могат да бъдат резиденти, нормални обитатели на всеки биотоп на нашето тяло или да станат причинители на инфекциозни процеси и причина за възпаление. Дори любимите ни лакто- и бифидобактерии могат да станат участници в SIBO, причината за пустулозни лезии и дори септицемия. Има изключения - причинителите на особено опасни инфекции (чума, холера, антракс и др.) - за положителните им страни все още не знаем, възможно е само засега. Има и бактерии с парадоксално поведение: причинителят на смъртоносната газова гангрена Clostridium perfringens е опасен само ако навлезе в повърхността на раната отвън, но живее в червата като многоброен и доста уважаван член на общността.
Между другото, за общността. Микробите повече обичат да се кооперират, отколкото да съществуват сами. Общностите от бактерии създават биофилм около себе си, прикрепват се към повърхността на епитела, разпределят домакински и отбранителни отговорности, обменят информация, изграждат диетата си, като вземат предвид взаимните интереси, помагат си взаимно в случай на опасност или липса на храна. Понякога се борят помежду си – как без борба?.. Тази мукозна микрофлора, колонизираща париеталната зона, е в тясна структурна и функционална връзка с чревната стена, обединявайки се в единен микробно-тъканен комплекс на червата (биофилм). Състои се от микроколонии от бактерии, вируси, протозои, диетични фибри, слуз, гликокаликс, екзополизахариди, епител, клетъчни елементи и извънклетъчен матрикс, съдове, лимфоидни фоликули, клетки на APUD системата и плексуси на чревната нервна система. И целият този комплекс е единна, хармонична, самообновяваща се и динамична система.
Чревният епител се обновява на всеки 24-72 часа, а в колониите от микроорганизми пълното обновяване настъпва за 2-3 дни. Това е супер полезно взаимно въздействие, което е необходимо и за двете страни (а също и за макроорганизма като цяло). Следователно, оптимизирайки състоянието на микробно-тъканния комплекс, може да се разчита на него, като на естествена бариера, която предотвратява развитието на системно възпаление и запазва хомеостазата на организма. Тъй като в норма, нито самите бактерии, нито големите компоненти от чревния лумен, трябва да проникнат в слоя муцин, покриващ епитела. Именно за това е толкова важна тази граница, нейният вискозитет и течливост. Намаленият вискозитет може да допринесе за транслокации на бактерии, развитие на възпаление. Точно това се случва при остри чревни инфекции, когато бактериалните ензими разграждат слузта, намаляват вискозитета на муцина и проникват през чревната стена, а оттам във вътрешната среда. Но ако такова остро възпаление обикновено забелязваме и лекуваме, то при дългосрочно хронично възпаление с промяна в свойствата на муцина, може дълго време да не го разпознаем, докато не се натрупа критична маса от симптоми, които да ни накарат да се обърнем към лекар. Една такава причина, невидима за окото, е кумулативното увреждане от излагане на повърхностно активни вещества в детергентите, което води до възпалително заболяване на червата. Непоносимостта към някои хранителни компоненти също често причинява възпаление (глутен, лактоза, лектини). Корекцията на биофилма се основава на елиминиране на причините, регулиране на моторно-евакуационните функции, секреторни нарушения в стомашно-чревния тракт и корекция на дисбиотичните нарушения.
Това не е толкова проста работа, но носи резултати и позволява чрез възстановяване на естествената бариера да се предотврати хронично, системно възпаление и да се върне организма в състояние на хомеостаза.
Микробиотата е съвкупността от всички микроорганизми, живеещи в нашето тяло. Заедно с тях ние съставляваме един вид екосистема.
Съставът на човешката микробиота се определя от 3 основни фактора: наследственост, храненето и влиянието на околната среда. Тук е уместно да споменем, че съвкупността от гените на цялата микробиота се нарича микробиом, а микробите, живеещи в нас, добавят около 3 000 000 гена към нашия геном от 20 000 гена.
Прехвърлената от майката микробиота с определени и уникални генетични характеристики е много важна, но, както при всеки генетичен фактор, не бива да се надценява. Дори при неудачно стечение на обстоятелствата и получена наследствена не много добра микробна картина, епигенетиката помага да се направят корекции и регулират данностите от природното нарушение.
Париеталната микробиота. Именно тя е резидентна и определя здравето на червата и организма като цяло. Разположена е в биофилм и не взаимодейства директно с чревния епител, а е оградена от него със слой слуз. Този слой от полизахариди има много важни бариерни и защитни функции. И ако има нарушения в слоя от екзополизахариди, тогава се нарушава мукоцилиарният клирънс, което води до увреждане на междуклетъчните епителни връзки. И тогава бактериите започват да взаимодействат директно с епитела, което води до развитие на патологичен процес, което води до реакция на имунокомпетентни клетки.
Така възниква състояние на дисбиоза (това е по-широко понятие, отколкото сме свикнали да смятаме всяко отклонение от нормобиоценозата). Бактериите, които преди това са функционирали като нормобионти, в този случай стават патобионти. Патогенезата на този процес е свързана с директния контакт и ефекта на бактериите върху епитела. Патобионтът е нещо, което е било нормално, но в резултат на директен контакт с епитела и клетките, произвеждащи антиген, е станало анормално и е придобило възможност за транслокация през междуклетъчните пространства.
Обикновено микроорганизмите в париеталния слой на лигавицата живеят в общността на биофилма. Биофилмът съдържа огромно разнообразие от микроорганизми и учените непрекъснато се опитват да идентифицират някои модели на комбинирането им в общности и таксономично, те все още са склонни да бъдат разделени на три ентеротипа - протеобактерии, фирмикути и бактероиди. Четвъртият признат таксон, актиномицетите, се изучава активно. И с какъвто човек е дошъл на този свят, този ентеротип ще бъде с него през целия му живот. Биофилмът е фундаментално стабилен, всякакви нарушения в него са отклонения от здравето. Но тези отклонения възникват доста лесно - стрес, болести, химически замърсители - потискат нормобиотата. Освен това количественият състав на микробиотата намалява с възрастта и нейното качествено разнообразие намалява. Човешкият микробиом е частично проучен до момента и от секвенираните геноми в базата данни на IMG, за сега има: бактерии 3062 вида, археи – 121, еукариоти – 124, вируси – 2809. Останалите не са проучени! Предполага се, че биофилмът съдържа около 7000 вида бактерии, главно анаероби – 90% от тях.
Човек, дори и да се чувства напълно сам, въпреки това живее в общество, изграждайки отношенията си с него по съвсем различни начини - кой както знае. Бактериите също не живеят сами, а изключително в общности, където стриктно се спазва определен порядък.
Живеят те в тези общности, в съответствие със закономерности, които осигуряват от една страна оцеляването на най-силните, а от друга – в полза на общността като цяло. Те разпределят част от хранителните вещества за някои, не толкова силни видове, създаващи приемливи условия за живот и за тях. Перфектното подобие на социална държава, съгласете се. Може би, ако се поучим ще доближим светлото бъдеще. При това без различни бюрократични надстройки и чиновници, просто подчинявайки се на природните закони. За да направят това, те използват ефекта на кръстосаното хранене.
Произвеждайки различни метаболити, те използват някои от тях за себе си, а някои остават за други бактерии (даже и за нас много остава, но за това в друг материал). Такива взаимоотношения могат да се считат за партньорски.
Например, бифидобактериите произвеждат лактат, който се консумира и след това се преработва от пропионови бактерии в пропионат. Бутиратът се произвежда главно от Faecalibacterium prausnitzii, но само когато има достатъчно бифидумбактерии. Много бактерии произвеждат водород, който след това се превръща в метан от други бактерии - метаногени. Като цяло, тясното им сътрудничество помежду им е очевидно. Но това е особено очевидно пред лицето на заплахи, като антибиотици или недостиг на хранителни вещества. Микробиолозите Sоren Sоrensen и колеги от университета в Копенхаген показаха, че бактериите успешно си сътрудничат със своите съседи от други видове, което позволява на някои по-слаби видове да участват в разделението на труда, като могат да растат и да се размножават много по-успешно, дори в условия на ограничени ресурси. Учените проследиха развитието на микробната общност в условията на хранителни дефицити и забелязаха, че силните бактерии създават условия за по-слабите си съседи, сътрудничат си с тях, получавайки ползи за цялата общност като цяло. Учените са установили, че това води до появата на специализация, разделение на труда, разпределение на задачите между различните видове.
По този начин, тяхната взаимовръзка и взаимозависимост довежда до значително по-успешния им растеж в общия биофилм, отколкото би могъл да расте който и да е от тези видове, ако растат в единични колонии.
Човешката микробиота отдавна е призната за самостоятелен орган, както и един от най-важните, тъй като влияе върху много други органи и системи и чрез това влияние определя общото състояние на нашето здраве. Но този орган е изключително променлив. Той се променя през целия ни живот не само по различни еволюционни причини, но и от различни съпътстващи обстоятелства.
Видовият състав на нашата микробиота се влияе от качеството на храната, диетата, стреса, болестите, лекарствата, условията на околната среда, редовността и достатъчното количество сън, физическата активност и пр.
Храненето има най-голямо значение, тъй като микробиотата е основният играч в пълното усвояване на приетата от нас храна. И от състава на храната, която и се доставя, зависи кои видове могат да получат приоритет в развитието си. Следователно, привържениците на различни хранителни диети, вариращи от месоядни до вегани, имат толкова разнообразен микробиотичен състав, колкото са и самите тези рациони. Полярните хранителни диети винаги са придружени от най-широк спектър от промени в чревната микробиота.
Допринасят със своите особенности за състава на микробиотата и географските характеристики. Ясно, че това отчасти се дължи на същите тези хранителни различия, национални хранителни навици, но все пак заобикалящата околна среда също оказва своето въздействие.
По-рано беше изследвана и теорията за генетичната предразположеност към състава на микробиотата, но тя не беше потвърдена, по-скоро, напротив, самата микробиота влияе върху генната експресия.
Съставът на микробиотата е изследван при еднояйчни близнаци. Те се оказват не по-сходни, отколкото с микробиотите на другите членове на семейството. Но в рамките на семейството, микробиотата на неговите членове обикновено има много общи неща. Особено на майките с децата.
Микробният пейзаж на червата при възрастните е доста разнообразен, като Bacteroidetes и Firmicutes обикновено доминират, а Actinobacteria и Proteobacteria присъстват в много по-малък брой. Но като цяло микробиотата на всеки човек е уникална и строго индивидуална, тъй като бактериите се различават както на видово, така и на щамово ниво. Така, че това е буквално Вашият оригинален пръстов отпечатък, резервна вариант за идентификация на самоличността Ви.
От раждането, веднага щом организма на бебето започне да получава хранителни вещества отвън, стомашно-чревният тракт започва да се формира и функционира в него. И още в първите минути, с първите вдишвания, бактериите започват да колонизират тялото му - заселват се навсякъде - по кожата, в червата, по лигавиците. И започва едно дълго пътуване заедно: ние, ръка за ръка с нашите микроорганизми. И от това съжителство, печелят и двете страни. Тялото ни служи като среда за оцеляване на микроорганизмите, а те ни помагат във ферментацията и разграждането на храната, в производството на витамини, имунни фактори и други процеси. И всички тъкани на нашето тяло, които са в контакт с външната среда, са местообитание на целия спектър от микроорганизми. Има както полезни, така и условно патогенни и патогенни. Но имаме нужда от всички, в цялото им разнообразие. Имунитетът зависи от това разнообразие. Само в противостояние с чужди организми, имунната система узрява и впоследствие пълноценно работи. Микробиоценозата се формира под влияние на много фактори – наследствени, кърмене или изкуствено хранене, хранене и начин на живот, прекарани инфекции и заболявания, методи за тяхното лечение и т.н. и т.н. Например, намалената чревна подвижност (запек) оказва значително влияние върху състава на чревната микробиота. Остатъците от застояла храна се превръщат в хранителен субстрат за някои патогенни микроорганизми, а употребата на лаксативи или клизми, се отразява още по-негативно на състава на микробиотата. При възрастни хора със запек се установява намаляване на бифидобактериите и лактобацилите, при деца - увеличение на клостридиите. Все повече се откриват взаимовръзки между тялото и обитаващите го микроорганизми, както и взаимовръзки с развитието на някои заболявания. Често това са напълно неочаквани връзки. Съвсем до скоро, наднорменото тегло се разглеждаше само като несъответствие между приетата и изразходваната от човека енергия, а сега се търсят причините в произхода и в състава на бактериите, обитаващи тялото. Метаболитните нарушения често се проявяват със затлъстяване, хипертония, диабет. А в механизмите на появата, се забелязва участието на чревната микробиота и хроничния стрес. Много изследвания са посветени на опитите за намаляване на теглото чрез въздействие върху бактериите. А при имунни нарушения – без бактериите няма как! Доказано е например, че алергиите рядко се появяват при деца, които контактуват с животни, но често при тези, които растат в свръххигиенични условия.
Чревната микробиота изпълнява много важни функции, ето някои от тях, свързани с имунитета:
- регулира развитието на имунната система;
- стимулира растежа на лимфоидната тъкан, свързана с червата;
- модулира имунния толеранс;
- стимулира ангиогенезата;
- стимулира регенерацията на чревния епител.
Възпалителните процеси са тясно свързани с микробиотата, защото тя винаги е отговор на инвазията, в опит за ограждане и потискане. Когато защитната функция на полезната микробиота е отслабена, патогените могат да се активират, за тях става по-лесно да проникнат през защитния слузест слой, който покрива чревната стена. И тогава могат да проникнат в "пролуката" между ентероцитите, т.е., да проникнат в чревната стена и да предизвикат възпаление в нея. Възпалителните процеси се регулират от три системи - нервна, ендокринна и имунна. И тези процеси са двупосочни: засиленият имунен отговор предизвиква прекомерен възпалителен отговор, което увеличава риска от развитие на някои хронични заболявания. Следователно дисбалансът на микробиотата, който се наблюдава при 90% от населението на развитите страни, се нуждае от възстановяване на микробната екология, което се превръща в най-важната задача във всяка здравна или превантивна програма.
Понякога дълго време се отказваш да повярваш в някакви взаимовръзки, например мозък – черва, изглеждат толкова различни органи и достатъчно отдалечени дори физически един от друг.
И все пак! Връзката между чревната микробиота и многобройните нарушения в централната нервна система, както и нашите поведенчески модели, е забелязана отдавна и сега се изследва в много лаборатории по света.
Да, съставът на нашата чревна общност влияе на поведението и настроението на всеки от нас, буквално всеки ден. И науката тепърва започва да разкрива, все още малко разбираайки, какви ефекти оказва микробиотата на заболявания като аутизъм, посттравматично стресово разстройство, болест на Паркинсон и депресия.
Интересно изследване, което показва влиянието на микробиотата в най-ранните етапи от развитието на организма, е проведено от микробиолози от Weill Cornell Medicine. Работата, извършена върху лабораторни животни, изследва причинно-следствената връзка между чревната микробиота и реакциите на тялото към стрес. Например, формирането на такава реакция на тялото, като чувство на страх и еволюцията на това чувство. Мишки, които не са имали микробиота (gnotobioti) през първите 3 месеца от живота си, след това са поставени заедно с обикновени мишки и постепенно в техния организъм се появяват различни бактерии.
След това учените провеждат стандартни експерименти с тези и други мишки (подават им определени сигнали и електрошокове), наблюдавайки за развитието на реакциите на мишките, свързани със страха. Обикновените мишки, ставайки възрастни в края на експеримента, прекратяват да се страхуват от електрическите разряди. А тези, които през първите месеци са живели „без микробиота“, никога не успяват да се отучат от чувството да изпитват страх.
Така че, отново бяха получени доказателства за това колко важна е микробиотата в ранната детска възраст, започвайки от самия момент на раждането. Именно затова, в първите седмици след раждането е изключително важно да се погрижим за правилното създаване на микробиотата. Мозъчната адаптация при липса на заплаха е много важно умение за социална адаптация и оцеляване. А невъзможността да се отървят от страха, се среща при хора с ПТСР (посттравматично стресово разстройство) и други психични разстройства. Ето защо е толкова важно да се проучат механизмите, които причиняват този страх. Това по-късно ще помогне за разработването на терапия, за по-добро разбиране на механизмите на влияние на микробиотата върху нашето здраве.
В нашите чревни бактериални клетки протичат биохимични реакции, по време на които, едни вещества се превръщат в други, наречени метаболити. Метаболитите от своя страна влияят на биохимичните реакции на бактериалните клетки, способствайки развитието им – автостимулиране. Някои от метаболитите (като бактериоцини, киселини, водороден прекис и пр.) подтискат активността и популацията на другите видове бактерии, защитавайки по този начин своята. Други метаболити се явяват източник на хранителни вещества (аминокиселини, микроелементи, витамини и пр.) за организма, който пък създава благоприятни условия за развитието на съответния вид микроорганизми. Трети – стимулират имунитета (имуноглуболини, цитокини и пр.), който от своя страна защитава произвелия ги вид от бактериофаги (вируси за бактериите) и т.н. Тоест, бактериалните видове микроорганизми, ферментирайки приеманата от нас храна, произвеждат метаболити, които обезпечават развитието и съхраняването им в симбиоза с организма.
Към днешна дата общият брой на потенциалните метаболити на чревните бактерии не може да бъде определен. Може само да се предположи, че има хиляди и милиони метаболити от микробна природа или субстрати и метаболити от различна природа, образувани в резултат на микробна трансформация. Много метаболити на чревните бактерии, включително тези, образувани от пробиотични щамове, са структурно и функционално сходни при различни хора, но много от тях са уникални и индивидуални и могат да бъдат открити само при отделни индивиди. Във всеки случай, когато се оценява човешкият метаболом, трябва да се има предвид, че микробните метаболити могат да действат, както като фактори за поддържане на здравето, така и като агенти, участващи в патогенезата на заболяванията. Сред съединенията с ниско молекулно тегло, свързани със структурата на бактериите или образувани от представители на човешката симбиотична микробиота, най-изследваните са летливите и други органични киселини, лактони, пептидни феромони, фуранони и други автоиндуктори, участващи в реализацията на феномена „чуство за кворум“ (quorum sensing), протеини, АТФ и други съединения, продуцирани по време на стресови въздействия, различни протеини, пептиди и аминокиселини, различни газови метаболити на микробните клетки (CH₄, H₂S, NO, CO, H₂, H₂O₂ и др.), нуклеинови киселини, нуклеотиди, нуклеозиди, витамини (повечето от групата В, като биотин, фолиева и пантотенова киселина, витамин К), мастни киселини с къса и дълга верига, аминокиселини, амини, полиамини, хормоноподобни субстанции, невротрансмитери, регулаторни молекули от различно химично естество, участващи в quorum sensing – сигнализиращи, полизахариди, олигозахариди, различни повърхностни протеини (пили, фимбрии, камшичета и др.), муцини, пептидогликани, липотейхоеви киселини, множество биоактивни пептиди, гликопептиди, липополизахариди, плазмогени, пигменти и др. Представителите на комменсалната и симбиотичната микробиота произвеждат повече от 20 различни антимикробни вещества (млечна, оцетна, маслена, бензоена и други органични киселини, водороден прекис, въглерод диоксид, азотен оксид, диацетил, бактериоцини, микроцини, антибиотици, дефензиноподобни пептиди, лизозим, биосърфактанти, лектини и др.).
Дешифрирайки късоверижни мастни киселини, мнозина ще се спънат в думата "мастни". Тази дума има незавидна роля, изпълнена с негативни конотации и преследване сред любителите на здравословния начин на живот, тъй като всякакви мазнини отдавна са изгнаници в света на здравето. Постепенно ситуацията се промени и някои от мазнините, като например Омега 3 мастни киселини, вече заеха полагащото им се място. Освен това и наситените мазнини почти получиха сертификат за рехабилитация (ура, най-накрая можем да ядем и краве масло без никакви угризения на съвеста). И сега изведнъж – късоверижни мастни киселини, или SCFA. Не се притесняваите, те не се продават като храна, а и нямат нищо общо с "проклетите " мазнини. В края на краищата, те не се произвеждат от мандри, а от нашите приятелски бактерии във фермите в самите нас. Нека погледнем вътре в себе си, а?
Днес дори не е модерно да се спори с твърдението, че физическото здраве непременно съчетава два важни компонента:
1. Собствени правилно функциониращи клетки (органи, системи)
2. Правилно функциониращи бактериални клетки на микробиотата.
И колкото повече напредваме в познанието, толкова по-важна се получава ролята на микроорганизмите за нашето здраве. Оказа се, че повечето функции в тялото ни, се координират и контролират от този диригентски пулт. Как бактериите управляват такова домакинство? Разбира се, това е диалог чрез химически вещества. Чревната микробиота е биореактор 24/7. Всичко, което ядем, смиламе и усвояваме, става с участието на микроорганизмите. Да, именно те дояждат след нас, разлагат храната до най-малките компоненти и помагат да се извлече и усвои всичко полезно и необходимо от нея. А и отпадъците, които не ни трябват, те ги утилизират за взаимна изгода.
По рано не разбирахме защо са необходими фибри в храната? Даже в учебниците ги наричаха „баластни веществе“, т.е. безполезни. А съдейки по всико, очевидно разграждането на фибрите чрез анаеробна ферментация и производството на метаболити от тях е една от най-важните функции на полезните бактерии. Засищайки се с тези въглехидратни вериги, те синтезират и отделят множество други вещества. Често тези вещества са много важни за нас и няма откъде другаде да ги вземем, а можем да разчитаме само на нея, на добре функциониращата микробиота. И ако някои от тези важни съединения, например витамини, все пак отдавна сме се научили да изолираме, синтезираме, забиваме в капсули, ампули и доставяме на тялото, то доставката на толкова важни, както се оказа вещества, като кясоверижните мастни киселини, лежи изцяло върху "раменете" на бактериите. Те наистина са къси, дължината на молекулата се състои само от 4-8 въглеродни единици. Къси, малки, но играещи огромна роля в тялото.
Има 3 вида такива киселини: оцетна, пропионова и маслена. А след това от тях се образуват още по-важни съединения: ацетат, пропионат и бутират. В червата се образуват много от тези съединения. Всички те са много търсени и веднага се включват активно в биохимичните процеси. Въпреки малкия си размер и простата си химична структура, техният принос за нашето здраве е многостранен: той е и енергиен субстрат за производството на аденозин трифосфорната киселина (АТФ) в чревния епител, и регулатор на pH на чревната среда, и стимулатор на чревната подвижност, производството на хормони и невротрансмитери. Ацетатът и пропионатът повишават микроциркулацията в чревната лигавица. SCFA поддържат чревните епителни клетки, предотвратяват прикрепването на патогенни бактерии към чревната стена и участват в имунните процеси. Описани са антитуморните свойства на SCFA, особено изразени при бутирата. Може би звучи скучно и обикновено, но повярвайте, без тях няма как да сме здрави! Учени от цял свят сега работят, изучавайки микробиотата от различни ъгли и не спират да ни учудват с откритията си. Това знание е важно и приложимо днес, буквално всеки ден, защото микробиотата не може да бъде поправена, фиксирана или съхранена завинаги, тя се нуждае от ежедневни грижи. В противен случай, тази ферма ще ви донесе само загуби. Щетите за здравето са неизчислими. И така, започнете с въпрос, отправен към себе си: как е моята ценна микробиота, всичко наред ли е с нея?
Медицината като цяло и в частност лекарското съсловие е едно от най-консервативните, няма как да бъде другояче. Следователно не се случва често да имаме късмета да станем свидетели на очевидна научна революция в медицината. Още повече – ако тя води до абсолютно реални практически резултати. И да участваш в нея, като цяло е рядка възможност и професионално щастие!
Преди няколко години, с появата на секвенирането, се оказа, че започва началото на същинска микробиотична революция.
Малка екскурзия в науката. Наскоро започнахме да разбираме много повече и постоянно да чуваме за съществуването на най-тесни връзки между червата и мозъка, дихателната система, черния дроб и кръвоносните съдове. Сега всички и навсякъде говорят за микробиотата, за нейната мистериозна връзка с нашето настроение, поведение, хранителни зависимости, социални връзки, развитието на много заболявания и дори перспективите за деменция в напреднала възраст. Вече плътно навлязоха в медицината такива понятия, като "ос на черва - мозък", "черва - черен дроб", "черва - бели дробове", "черва - бъбреци". Открити са тесни взаимоотношения между микробиотата и ендотелиалната дисфункция, като общ механизъм, регулиращ работата на всички органи и системи, застлани с епителна обвивка. Особено много изследвания по тази тема се появиха през 2020 г. и 2021 г. във връзка с новата коронавирусна инфекция, което ни принуди да проучим внимателно начините, по които вирусът прониква в епителните клетки и да подчертаем общите механизми и модели на клетъчна защита . Издадени са много работи за влиянието на микробиотата върху протичането на ковид.
Но дори и да пренебрегнем тази изключително актуална тема, можем да видим, че последните няколко години могат да се нарекат истински пробив в изследването на връзката между бактериите и човешкото тяло. Нещо повече, ние бавно се научаваме да говорим за човешкото тяло като суперорганизъм, т.е. съвкупността от телесни клетки и бактериални клетки, съвкупността от нашите гени и бактериалните гени. Между другото, по отношение на броя на клетките в нашето тяло и бактериалните клетки, живеещи в него, ние сме горе-долу в паритет. Но по отношение на броя на гените, бактериите са далеч пред нас и то на цели два порядъка (около 140 пъти повече). И това, на първо място, означава, че тяхната способност да синтезират ензими далеч надхвърля нашата. А без ензими нищо не се случва в тялото. Така, че кой кого е колонизирал и изобщо кой управлява тук, все още е голям въпрос. Но това е иронично мнение. Междувременно, от гледна точка на нормалния човешки егоизъм, ние все още смятаме, че микросветът е колонизирал нашето тяло. И тази колонизация е неравномерна. Условно я разделяме на различни биотопи. Всеки биотоп има свой собствен характерен набор от бактерии, които могат да се използват, за да се разбере неговият произход. Имаме много биотопи: устна кухина, кожа, дихателни пътища, насоглътка, стомах, тънки и дебели черва, жлъчни пътища, генитален тракт, пикочни пътища - навсякъде има различен състав на бактерии. Има и локални различия в рамките на един и същи биотоп - например бактериите на кожния биотоп в подмишечната област или на крилата на носа, или в пъпната област - те са напълно различни. Бактериите в проксималното тънко черво са различно от бактериите на дисталното. И всичко това не са произволни комбинации, а еволюционно организирани общности от микроорганизми, произвеждащи необходими в дадена локация определени метаболити, които са необходими за изпълнението на защитни, колонизационни, имунологични, храносмилателни и множество други функции. Така бактериите изпълняват какви ли не функции, необходими за нашето здраве. Ние без тях нищо не можем, още повече – не можем да сме здрави.
Използването на пребиотици, пробиотици и постбиотици за промяна на качеството на микробиотата и здравето, като цяло е от голям интерес за изследователите по света. Историята на изследването на пробиотиците вече е дълга, от средата на 20-ти век, следователно е натрупан много опит върху тях, но изследванията не спират, подходи към селекцията на щамове, технологии за тяхното производство и методите на приложение, непрекъснато се подобряват.
Пребиотиците са много по-малко изследвани и употребата им започва да се популяризира преди 20 години, когато активно се изследват нови диетични подходи и концепции.
Постбиотиците са изследвани много малко досега, науката тепърва започва да се занимава с тях. Вече споменахме, че основното богатство, което ни дава микробиотата, са метаболитите, които произвежда. Това са същите тези бактериални метаболити, заради които ценим микробната общност. И това се оказа нова и много по-оптимална стратегия - да даваме на организма не пробиотици, за които има много всякакви изисквания за съхранение, условия за прием и най-вече сложни условия за развитие в чревния тракт, а да му даваме техните метаболити. Постбиотика е по-ефективен, по-безопасен и по-надежден. Нека се обърнем отново към научната библиотека, за да разберем какво медицината вече знае за постбиотиците днес? Към април 2021 г. има общо 219 цитирания в Pubmed за „метаболити“. Това са сериозни цифри за разбиране на перспективите на изследванията. Никой не оспорва, че дисбалансът на микробиотата води до развитието на редица заболявания или най-малкото участва в механизмите на възникването им. Алергии, разстройства от аутистичния спектър, затлъстяване и метаболитен синдром, тревожни разстройства, невродегенеративни заболявания, онкология, нейното участие е открито навсякъде. Дългосрочните промени в човешката симбиотична микробиота предизвикват риск от много заболявания на стомашно-чревния тракт, автоимунни, невродегенеративни, поведенчески проблеми и психични заболявания, патологии на опорно-двигателния апарат, уролитиаза и холелитиаза, рак, менструални нарушения, безплодие, метаболитен синдром, опортюнистични ендо- и суперинфекции с различна локализация и много други.
И така, какво точно са постбиотиците? Това са микробни метаболити, които пряко или косвено имат положителен ефект върху гостоприемника. Тъй като не съдържат живи микроорганизми, рисковете от приема им са сведени до минимум. Освен това те са напълно универсални, тъй като стимулират растежа на собствената ни микробиота, не се намесват грубо и едностранчиво в нейния състав, а спомагат за намиране на баланс в биотопа. В допълнение към метаболитите, някои метабиотици могат да съдържат остатъци от бактериални структури, фрагменти от техните мембрани, фракции от микробни клетки и клетъчни лизати. Сред основните метаболити се откриват късоверижни мастни киселини (SCFA), пептиди, извънклетъчни полизахариди (EPS), тейхоева киселина, муропептиди, производни на пептидогликан и витамини. Потенциалните терапевтични ефекти на постбиотиците включват имуномодулиращи, противовъзпалителни, антиоксидантни ефекти, енергийно снабдяване на ентероцитите и колоноцитите. Към днешна дата изследванията показват, че постбиотиците могат да имат директни имуномодулиращи ефекти, така че постбиотиците могат да се използват, както от здрави хора за подобряване на цялостното здраве, така и за редица заболявания, като детски колики или атопичен дерматит при възрастни или диария от различен произход. Така съставът и структурата на микробиома е един от факторите, които определят правилното развитие и здраве на човека. Оптималният състав на микробиома е ключът към човешкото благополучие. А постбиотиците са в състояние да поддържат индивидуално оптимален състав, леко коригирайки съществуващите нарушения. В сравнение с пробиотиците, базирани на живи организми, постбиотиците имат по-дълъг срок на годност, ясни цели за приложение, по-добре дозирани, безопасността им е по-добре контролирана, по-добре се усвояват, метаболизират, разпределят по тялото, тъканите и органите, елиминират се от тялото по-бързо и в по-голяма степен. Ефектите на постбиотиците се реализират на различни нива в макроорганизма: молекулярно (генна репликация и експресия, транскрипция и транслация на генетична информация), клетъчно (върху повърхността и мембраните на клетките, протеинов и енергиен биосинтез в митохондриите и рибозомите), вътре в хиалоплазмата на клетките (локализация на ядрото, органите и включванията), в извънклетъчния матрикс, в тъканите, органите, системите и в целия организъм.
Човешката микробиота е толкова индивидуална, колкото пръстовият отпечатък отличава всеки от нас. Съдържанието на микроби, както по отношение на количеството, така и по състав, се определя вътреутробно, след което през първите три години се формира окончателно. Но тази окончателност е чисто генетично обусловена и самият състав е способен на определени отклонения, адаптирайки се към местоживеенето, към особеностите на хранене, към фармакологичните обстоятелства и други индивидуални характеристики, които адаптират човешкото тяло.
Много важни са определени съчетания в бактериалната общност. Те определят много неща в състоянието на адаптивност на организма. От основно значение за формиране на микробиотата са:
• Географският произход на човека, където се е формирало основното ядро на неговата микробота.
• Хранителните навици
• Възрастта на лицето
• Доминантен ентеротип
• Съществуващи заболявания, прием на лекарства
Ето един пример, ако става дума за география: бактерията Bacteroides plebeius, която е способна да разцепва гликаните в морските водорасли, е открита в местните жители на Далечния Изток, особено в японците. Смята се, че генът, кодиращ хидролазата, която разгражда гликозидите на водораслите, е влязъл в организма им заедно с бактериите, които живеят върху самите водорасли. Произтекъл е хоризонтален трансфер от бактериалния геном към човешкия.
Още един пример: азиатците имат бактерията Lactococcus garvieae в своята микробиота. Той е адаптиран към храносмилането на соята, като същевременно освобождава вещества, които предотвратяват развитието на естроген-зависими тумори при жените, тъй като те взаимодействат с рецепторите, блокирайки ги от влиянието на агресивните естрогенни метаболити. Това обяснява положителните ефекти от употребата на соята като противораков лек, който помага при менопаузалните смущения. Но, уви, този ефект се проявява само при азиатските жени.
Чревната микробиота може да се променя в зависимост от вида на диетата. При хора, придържащи се към западния тип на хранене, в рациона на които преобладава високо съдържание на протеини и животински мазнини, в микробиотата преобладават бактерии от рода Bacteroides. А при хората от африканските страни и по-бедните региони на Латинска Америка, където в рациона присъстват много повече растителни храни, микробиотата е по-населена от бактериите от рода Prevotella.
Известно е обаче, че при преместване в друга среда на обитание и значителна промяна на вида на храна, много неща в микробиома могат да се променят. Ето защо имаме различни инструменти за корекция на микробиотата, започвайки от изменение на рациона на храненето и стигайки до такива съвременни средства, като постбиотиците.
Пътят към постбиотиците беше дълъг, докато на учените не стана ясно, че микроорганизмите, живеещи в общността с нас, са ценни не сами по себе си, а именно с техните метаболити. Какво можем да използваме, за да коригираме микробиотата? В продължение на много години пробиотиците се считаха за основно средство за подобряване на много параметри на нашето здраве. Тогава стана ясно, че има вещества, които участват в растежа и развитието им, които са им необходими за хранене, те бяха наречени пребиотици. Различни комбинации от пре- и пробиотици съществуват и се използват широко. Постоянно се търсят ефективни и безопасни комбинации.
Към днешна дата всички средства за коригиране на микробиоценозата условно се разделят на няколко групи:
• Пробиотици – съдържат живи форми на пробиотични бактерии
• Пребиотици – съдържат диетични фибри, хранаа за пробиотичните бактерии
• Синбиотици – комбинация от пребиотици с пробиотици
• Симбиотици – комбинация от различни пробиотици
• Постбиотици – метаболити на пробиотични бактерии
ПРОБИОТИЦИТЕ са най-популярното и разпространено средство, използвано от 50-те години на миналия век. Тъй като това са живи бактерии, има определени изисквания за тяхната безопасност и ефективност:
те трябва да бъдат класифицирани по генотип и фенотип
да не са патогенни
да са безопасностни
да остават живи по време на периода на съхранение
да проявяват адхезивност за свързване с чревния епител
да показват способност да колонизират червата
Някои от тези моменти се оказаха извън силите на препаратите, базирани на пробиотични култури, а именно:
при съхранение при положителни температури, количеството бактерии в препаратите прогресивно намалява с времето. За да остават живи бактериите в пробиотичните препарати, те трябва да се съхраняват при отрицателни температури. Но в аптеките, те се съхраняват на стайна температура.
не са в състояние да колонизират епитела, тъй като биофилмът, в който живее нашата резидентна микробиота и местната имунна система, не пропускат чужди бактерии. Тяхната съдба е да преминават през червата и образуват група от луминални (планктонни, свободно плаващи) бактерии. Именно поради това, ефекта от тях е краткотраен – каквото успеят да произведат, докато преминат през чревния тракт.
ПРЕБИОТИЦИТЕ са храна за нашите полезни бактерии и в същото време са източник на редица полезни микроелементи, които организма ни получава благодарение на ферментацията на тези диетични фибри, от бактериите. Тази група вещества коригират състава на нашата чревна микробиота. Тези вещества са разнообразни по произход и свойства:
- олигозахариди,
- фруктоолигозахариди (включително инулин и олигофруктоза),
- модифицирано нишесте,
- пектин,
- хемицелулози,
-хитин,
-ксилоолигозахариди,
Изисквания към пребиотиците - да не се хидролизират от нашите собствени ензими, а да достигат до местообитанието на бактериите, които разграждайки ги, да променят баланса на микробиотата в благоприятна за нас посока и предизвикват благоприятни ефекти за здравето на организма.
ПОСТБИОТИЦИТЕ са най-новото средство за корекция на микробиотата. Те не съдържат живи бактерии, така че нямат недостатъците на пробиотиците. Но те съдържат готови смеси от метаболити, които имат целебни ефекти върху човешкото здраве. И най-важното, те позволяват на собствената, резидентна микробиота да се развива в правилна посока, за което създават благоприятни условия.
До днес науката е доказала толкова много различни ефекти, произтичащи от дейността на микробиотата, нейното влияние върху здравето е толкова голямо, че при толкова много патологични процеси, както се оказва е необходимо да се погледне най-напред в червата, да се проследят връзките, тъй като източникът на толкова много проблеми в организма, се крие именно там. А корекцията на микробиотат,а в много случаи се превръща в нишката на Ариадна, която ни води към здравето.
По какви признаци започваме да подозираме, че имаме липса на полезни бактерии в червата?
По-често от неприятни усещания в стомаха – болка, метеоризъм, запек или диария. Ако е възможно да се премине анализ за дисбиоза, тогава можете да видите в него ясна липса на полезни бактерии и като правило, тази ниша е заета от други микроорганизми с различна степен на патогенност. Вместо полезни и необходими бактерии, в червата можете да откриете повишено количество дрожди (кандида), стафилококи, клостридии, клебсиел и много други. В този случай обикновено получаваме препоръка от лекари или диетолози да заселим червата с полезни бактерии.
Винаги ли знаем как да го направим?
Пиете млечни продукти?
Ядете мариновани зеленчуци?
Приемате пробиотици?
Употребявате пребиотици?
Ще се изненадате, но на всички тези въпроси може да се отговори утвърдително – всичко е наистина полезно (с някои уговорки) и си струва да се има предвид и да се използва.
Но ние имаме по-актуално и по-структурирано предложение: приемайте ПОСТБИОТИК!
Как обикновено изглеждаха препоръките до сега?
Консумирайте повече пребиотици, това е храна за вашите бактерии – те ще се наситят и ще започнат да се размножават. Не, това не е така – когато има малко бактерии, няма кой да консумира повишеното количество пребиотици и вместо растеж на полезните бактерии в червата, ще получите повишен метеоризъм, дискомфорт в корема. Затова – пребиотици да, необходими са, но след като полезните бактерии се размножат и заселят червата.
А какво да кажем за пробиотиците? Те бяха добри, докато не се появиха ПОСТБИОТИЦИТЕ. Животът на пробиотиците е много кратък, тъй като те са транзитни, като бактериите приети с храната и не могат да заселяват червата, а напускат тялото заедно с фекалните маси. За времето на преминаване през стомашно-чревния тракт, пробиотиците успяват да донесат някаква полза, произвеждайки определено количество свои метаболити (а това са ПОСТБИОТИЦИТЕ).
Следователно, както и да го погледнете, много по-изгодно, по-ефективно и по-правилно е да използвате бактериални метаболити наведнъж и в по-големи количества, тоест ПОСТБИОТИК. Курсът на прием на постбиотика на bibiotic създава комфортни условия за растеж и размножаване на вашите собствени полезни бактерии, които не напускат тялото ви, а обитават червата и остават да живеят в него. След това пребиотиците, кисело-млечните продукти, ферментиралите зеленчуци, ще ви бъдат от полза и ще бъдат много полезни – всичко това ще поддържа здравето на червата и полезните бактерии, живеещи в тях.
Често повтаряме необходимостта от подобряване на чревната микробиота. А какво разбираме под това? Какво е това добра микробиота? Когато има много полезни бактерии и колкото повече, толкова по-добре?
Не, отговорът е грешен. Всичко е добро в умерени количества и увеличаването на броя на бактериите, дори ако са полезни, е синдром на свръхрастеж на бактерии (SIBO). И полезните бактерии трябва да са в определено количество и в правилно съотношение, защото има няколко различни групи от тях. Това са Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria и Verrucomicrobia.
Но това не е всичко. Условно патогенните микроорганизми винаги присъстват в микробиотата в определено количество. И изненадващо, колкото по-разнообразен е видовият им състав, толкова по-добра е микробиотата.
За нашата имунна система тяхното присъствие е като фитнес зала с много различни спортни уреди – все пак на всяка се тренира определена мускулна група. Такива са и клетките на имунната система – те се запознават с голямо микробно разнообразие, „запомнят“ техните особености, разработват контрамерки и трупат опит. Така че добрата микробиота е разнообразна микробиота.
Как да я подобрим, как да постигнем това здравословно разнообразие? Първо, това е здравословна пълноценна диета, ограничаваща простите въглехидрати и предоставяща достатъчни количества протеини, разнообразие от мазнини и сложни въглехидрати. Второ, постбиотици. Създават комфортни условия за растеж и размножаване на полезната микробиота. И когато има достатъчно от тези бактерии, те са в състояние чудесно да регулират съотношението на различни групи бактерии в тяхната микробна общност и да поддържат баланса в тази екосистема.
Това е най-простата рецепта за подобряване на чревната микробиота.
Съвсем правилно се смята, че ако по някаква причина за да се излекувате трябва да проведете антибиотичен курс, след това тялото трябва да възстанови своята микробиота.
Антибиотиците влезли в живота ни, спасиха човечеството от високата смъртност при много инфекциозни заболявания. Разбира се, те изминаха дълъг път на развитие – от естествени, до полусинтетични и синтетични. Но въпреки това, не са се научиха на селективност, така че докато се избавят от патогените, да не унищожават и полезната ни микробиота.
Като правило, антибиотиците унищожават както патогените, така и полезните микроорганизми, които са необходими за нашето здраве. Следователно, след прием на антибиотици, е необходимо да се възстанови микробиотата. В края на краищата, дори след кратък, 5-7-дневен курс на прием на антибиотици, често се развива дисбиоза. А това означава, че храносмилането ще пострада, могат да се развият нарушения в имунната система, интоксикация и склонност към развитие на алергични реакции.
Ето защо е много важно кой начин да изберете, как да възстановите микробиотата след прием на антибиотици.
До скоро, след антибиотичния курс обикновено се препоръчваше приемане на пробиотици, но този път има редица недостатъци - трудно е да подберете кои бактерии ще са необходими във вашия случай, а и да ги приемате, има смисъл едва след края на курса на антибиотиците.
Но има по-подходящо и по-ефективно решение – това са постбиотиците. Постбиотика на bibiotic ще предотврати увреждането на микробиотата от антибиотиците, може да се приема преди, по време и след курса на антибиотици, ще защити и възстанови микробиотата. Постбиотика на bibiotic не съдържа живи бактерии, а само техните метаболитни продукти, така че приемайки го успоредно с антибиотици, не се уврежда и не губи ефективността си.
Така, антибиотичното лечение причинява осезаемо по-малко вреда на здравето ни.
Вирусните инфекции не се лекуват. С тях се справя човешкият имунитет. Ако имунната система получи помощ отвън, тя ще преодолее болестта по-бързо и без усложнения. Антивирусните лекарства, като правило са предназначени за активиране на имунитета. Приема на витамини, също е предназначен за активиране на имунитета. Приема на други лекарства, цели само облекчаване на симптомите – температура, кашлица, хрема, разстройство и т.н.
По време на вирусна инфекция е препоръчително да се приема ПОСТБИОТИК. Той ще снабди организма от една страна с имунологични метаболити, които ще стимулират производството на имуноглуболини и цитокини, активиращи вродения и адаптивен имунитет, от друта, с късоверижни мастни киселини, които активират местния и системен имунитет, от трета – с витамини и микроелементи, също необходими за повишаване на имунитета, от четвърта – с ензими, разграждащи сложните хранителни вещества на прости, целящи използване енергията на организма вместо за преработката им, за справяне с болестта и от пета – с антимикробни метаболити, които ще намалят възможността вирусната инфекция да прерасне в бактериална.
Плодът започва да формира първата си микробиота още във вътрешноутробния (прентален) период. Бактериите на майчината микробиота, колонизират матката, плацентата, околоплодните води. От тук, произтича и частична колонизация на плода.
Но основната бактериална колонизация на плода, започва по време на раждането, докато се движи през родовите пътища.
В процеса на раждане, майката е първият източник на колонизация на стомашно-чревния тракт на детето и именно при естественото раждане се осъществява пълно и адекватно колонизиране, а при цезарово сечение, стомашно-чревният тракт на детето се колонизира от много по-разнообразни микроорганизми, но не точно от тези, от които най-много се нуждае в този период. Това са бактерии, които достигат до него от кожата на майката, от медицинския персонал и от околната среда.
Ето защо напоследък тампонното събиране на слуз от влагалището на майката и напояването на лигавиците на новороденото, така нареченото вагинално засяване, става все по-популярно и търсено.
Ако раждането е чрез цезарово сечение, механизмите за адаптация на новороденото са по-слаби в сравнение с децата, родени по естествен път.
На второ място по важност, разбира се, е начинът на хранене на бебето. При бебетата, които се кърмят, в червата обикновено доминират бифидобактериите, което се дължи на свойствата на кърмата – тя има способността да стимулира растежа на тези бактерии.
А при бебетата на изкуствено хранене присъстват в много по-голямо количество бактерии от родовете Enterococcus и Bacteroides.
Кърменето е един от основните фактори, които влияят върху правилното формиране на чревната микробиота на бебето. Кърмата на майката е строго персонализиран индивидуален продукт, съдържащ от 1000 до 10000 бактерии в 1 мл. Майчината коластра съдържа до 700 вида бактерии, които способстват колонизацията на червата и правилното формиране на чревната микробиота на детето. Микроорганизмите, съдържащи се в кърмата, също са персолизирани и притежават специфичен генетичен код, който им позволява да проникнат в биологичния филм на червата на бебето и да станат негови, оставайки с него за цял живот.
Кърмените бебета имат в състава на чревната си микробиота почти два пъти повече бактериални клетки, отколкото бебетата, хранени с адаптирани млечни смеси, при които се наблюдава намаляване относителното количество на Bifidobacterium и увеличаване на Bacteroides. Разликата в чревната колонизация при кърмените деца, в сравнение с децата получаващи млечни смеси е обословена от наличието в майчиното мляко на собствена богата микробиота и олигозахариди, които стимулират растежа и активността на Bifidobacterium и Lactobacillus. Този уникален природен комплекс (кърмата) защитава младия организъм от патогенните бактерии в периода на изграждането на имунната система, снижава риска от развитие на инфекции и алергически реакции.
Съставът и активността на микробиотата също се променят с възрастта на детето. Проучванията показват, че новородените имат по-високи нива на активност на аеробните бактерии и по-ниска активност на анаеробните бактерии. И освен това, по-високо общо ниво на киселини в изпражненията. Тоест рН на изпражненията е по-ниско. Но през първата половина на годината има значителни промени в състава на микробиотата, процесът на нейното формиране и съзряване е в ход.
Изследването на метаболитите на микробиотата с помощта на нови методи, ни позволява да проучим по-пълно нейната роля за здравето и развитието на детето. Използват се различни хроматографски методи (газо-течна, йонна, течна хроматография, газова хроматография-масспектрометрия). Изследването на SCFAs като метаболитни маркери на бактерии чрез GLC става популярно за научни цели. Съдържанието на следните SCFA се определя като метаболитни продукти на бактерии: оцетна киселина, пропионова киселина, маслена киселина. Концентрацията на всяка киселина се измерва в абсолютни стойности и се изчислява тяхното относително и общо съдържание, както и анаеробния индекс.
Оцетната киселина е основният метаболит на облигатната микробиота (Bifidobacterium, Lactobacillus, Escherichia coli) и ако нейният дял е намален, това показва намаляване на количеството на популацията на млечнокиселите бактерии. Ако делът на пропионовата и маслената киселина се увеличи, тогава трябва да се мисли за повишен растеж на условно патогенната и анаеробна микробиота (Veillonella, Bacteroides, Clostridium, Eubacterium).
Установено е, че тези показатели се променят с възрастта: оцетната киселина, като маркер на облигатната микробиота, има най-високи стойности при новородени и намалява през втората половина на годината. А пропионовата и маслената киселини, като маркер на анаеробната микробиота, напротив, се увеличават през втората половина на годината. РН на средата в червата, се увеличава до края на първата година от живота.
Микробиотата, известна още като микрофлора, при възрастните претърпява различни промени с течение на времето и зависи от възрастта, начина на живот, храненето и съпътстващите заболявания.
Развива се дисбиоза. Освен това, с възрастта се наблюдава намаляване на бактериалното разнообразие, което се отразява негативно на състоянието на имунитета. Следователно, във възстановяване на микробиотата, особено обеднялата, с нисък брой бифидобактерии и лактобацили, възрастните се нуждаят не по-малко от децата и често, даже е просто жизненоважно. В края на краищата, полезната микробиота произвежда много необходими метаболити, които влияят на всички процеси в тялото. И ако не се грижите за микробиотата, то промените в нейния състав, както при „ефекта на доминото“, водят до нови и нови здравословни проблеми.
И не само в пределите на храносмилателния тракт, но провокира проблеми и във всички органи и системи. Ето защо е необходимо задължително да се предприемат мерки за възстановяване на чревната микробиота, ако подозирате, че в нея има нарушения.
Възстановяването на микробиотата трябва да започне с храненето. Диетата трябва да съдържа достатъчно количество сложни въглехидрати, тъй като те са източник на пребиотици – храна за бактериите. Защото бактериите не могат да живеят без храна. Още повече, да се размножават. Но има едно „но“: ако вашата дисбиоза е свързана с недостиг на бактерии, тогава нямате нужда и от много пребиотици, а излишъкът им просто ще бъде допълнителен неизползван баласт в червата ви, причинявайки метеоризъм, спазми и болки в корема .
Така че определено не си струва да започвате с пребиотици. Те ще бъдат необходими по-късно, когато увеличите бактериалната си популация и възстановите микробиотата. Затова постбиотиците са първото нещо, което се прилага за успешното и възстановяване. Тъй като постбиотиците създават уютна среда за микробиотата, комфортна среда за вашите бактерии, стимулирайки ги да се размножават, укрепвайки позицията им в биофилмовата париетална общност от бактерии. И тогава, след възстановяване на микробиотата, увеличаването на количеството храна съдържаща фибри, постепенното добавяне на сурови зеленчуци към диетата, ще се използва напълно от микробиотата и няма да доведе до влошаване на благосъстоянието.
Изследването на гените на микробната общност живееща в нашето тяло, доведе до появата на понятието микробиом – съвкупността от всички гени на тази общност. Вече са дешифрирани около 3 милиона гени в микробиома на човека, което е около 140 пъти повече от набора на човешките гени.
През 2008 г. група учени от Съединените щати стартираха проекта „Човешки микробиом“, след това имаше още няколко по-мащабни проучвания, а сега учени от цял свят обединиха усилията си, за да реализират проекта „Милион човешки микробиома“ (MMHP), за да създадат най-голямата в света база данни за човешкия микробиом. Проектът беше официално стартиран на 14-та Международна конференция по геномика (ICG-14) в Шенжен, Китай в края на октомври 2019 г.
Учени от Китай, Швеция, Дания, Франция, Латвия и други страни, ще работят за секвениране и анализиране на един милион микробни проби от червата, устата, кожата, репродуктивния тракт и други органи до 2025 година, за да картографират микробиомите на човешкото тяло. Проектът ще разчита на технологията за секвениране на микробния геном DNBSEQ от MGI (Mouse Genome Informatics), за да състави карта на човешките микробни заболявания за различни популации и здравословни състояния, както и за установяване на базови резултати от изследванията в областта на микроекологията на широкомащабно популационно ниво, съдействайки на транслационната медицина в областта на човешкия микробиом.
Учени от различни страни се събраха в Шенжен на 26 октомври, за да обявят началото на проекта, който беше иницииран от няколко международни участници: Каролинския институт (Швеция), Шанхайския национален клиничен изследователски център за метаболитни заболявания (Китай), Университета на Копенхаген (Дания), Техническия университет (Дания), MetaGenoPolis към Националния институт за селскостопански изследвания (INRA) (Франция), Латвийски център за биомедицински изследвания (Латвия) и Shenzhen BGI Research (Китай). Д-р Liu Ruixin от Шанхайския национален клиничен изследователски център за метаболитни заболявания каза: „Чрез изследване на промените в човешкия микробиом между нормални и патологични състояния, преди и след лечение, в големи метагеномни набори от данни и анализиране на въздействието му върху човешкия метаболизъм и здраве, в бъдеще ще предоставим повече възможности за нови лечения в много области, като метаболитни заболявания, рак, репродуктивно здраве и здраве на новородените.“ Професор Ларс Енгстранд, директор на Центъра за изследване на транслационни микробиоми (CTMR) в Каролинския институт и един от водещите изследователи на програмата, добави: „Проектът Million Human Microbiome“ планира да картографира човешкия микробиом от милиони проби, което ще осигури солидна база данни за текущи изследвания на микросредата."
Учените си задават въпроса: как се е адаптирал човешкият микробиом в хилядолетната история на човешкото развитие, тъй като хората са еволюирали и с освояването на огъня, постепенно са преминавали от сурова, към топлинно обработена храна?
Да, начинът на приготвяне на храната за консумация определено влияе върху състава на микробиома. Това логично изглежда така, но все още има много малко наистина сериозни изследвания относно това, как културата на готвене влияние върху състава на нашата микробиота.
Готвенето, термичната обработка на храната, коренно променя състава на микробиотата – това беше темата на изследване на учени от Калифорнийския и Харвардския университет. Те първо извършиха съвместната си работа върху лабораторни мишки, а след това продължиха изследванията и върху хора. Учените се заеха да изследват последиците от това, как готвенето е развило нашия микробиом.
Водещият изследовател Питър Търнбау каза: „Бяхме изненадани да установим, че никой преди нас не е проучил фундаментално, как самото готвене променя състава на микробните екосистеми в нашите черва.“
В своята работа, изследователите са хранели мишки със сурово или варено месо, сурови или варени сладки картофи. Те бяха изненадани да видят, че нито суровото, нито вареното месо има забележим ефект върху микробиотата на мишките. Но суровите или варени сладки картофи, променят състава на микробиотата по напълно различни начини.
Все пак нишестето и въглехидратите, като цяло са нашето основно ястие за микробиотата!
Променят се и активността на микробните гени и произвежданите от тях биологично важни метаболитни продукти.
Изследователите са използвали различен набор от зеленчуци: сурови и варени сладки картофи, обикновени картофи, царевица, грах, моркови и цвекло. И отново потвърдиха изводите си – суровата и варената храна, влияят по различен начин на микробиотата на мишките. Преработената храна води до по-доброто и усвояване в тънките черва, оставяйки малко фибри за микробите. А суровите зеленчуци се усвояват по-лошо в тънките черва, оставяйки повече храна на микробите. И за да се види дали подобни промени в микробиотата могат да се наблюдават и при хора, които ядат сурова или готвена храна, експериментът беше разширен и за хора.
Група участници бяха хранени със сурова или термически обработена храна, след което участниците предоставят проби от фекална маса за анализ на тяхната микробиота. Анализите показват, че тези различни начини на хранене значително променят микробиотата. Освен това се установява, че много сурови храни съдържат вещества с антимикробни свойства, подобни на антибиотиците. Но ефектът им е налице само в суровите зеленчуци, термичната обработка ги унищожава.
Резултатът от това проучване дава представа за това, как режимът на хранене влияе на нашата микробиота, как може да повлияе на теглото ни или на цялостното ни здраве. Питър Търнбау казва, че способността на чревните бактерии да се променят и адаптират към променящите се условия на хранене, трябва да е било полезно за нашите предци, позволявайки им да оцелеят, хранейки се само с кореноплодни или само с месо в отсъствието на друга храна, а обработката на храната впоследствие е променила микробиома. И неговите генетични регулаторни функции също са се променили, много изчезват като ненужни, поради адаптиране към термично обработената храна.
Колко бързо се променят знанията ни!
Доскоро ни учеха, че апендикса е един ненужен, елементарен вермиформен израстък. Причинява само проблеми и поставя хората в най-неочаквани ситуации: или корабният лекар, далеч от брега е принуден сам да си извърши апендектомия, или проблема застига астронавт по време на полет. Общо взето, винаги се създават някакви проблеми от този малък остатък от нещо, привидно важно и необходимо в миналото.
Когато тези идеи доминираха (а това не беше толкова отдавна), лекарите дори излязоха с идеята да го премахват, за всеки случай, по време на други коремни операции. А "прогресивната" американска медицина, дори по едно време практикуваше премахването на апендикса при новородени за профилактика.
Но, години по-късно беше забелязано, че децата без него растат някак отслабени и тази практика беше изоставена. Тогава учените решават, внимателно да разгледат този рудиментарен орган, като причина за повече от 80% от хирургичните коремни интервенции. И тогава, разбира се, откритията следват едно след друго: той се оказва важно звено в имунната система, в него е открито натрупване на лимфоидна тъкан, която изпълнява много важни защитни функции в организма. Тогава бе открито, че апендиксът отделя много важни хормоноподобни вещества.
И накрая – основното! Оказа се, че той служи като хранилище, резервна банка на тялото и съхранява образци от щамовете на всички необходими бактерии. Затова след всяка, дори най-тежка инфекция и антибиотично лечение, тялото може да вземе проби оттам и да ги изпрати за репродукция. Ето ви един ненужен орган, а! И отново се изненадаме, колко внимателно е подредено всичко в тялото ни. Само дето ние често, несръчно го използваме и всичко разваляме. А какво да кажем за тези, от които вече е премахнат? Грижете се за вашите бактерии, грижете се за тях, прибягвайте до антибактериални средства само по изключително сериозни причини, хранете се смислено, като вземете предвид вероятно съществуващата дисбиоза. И не забравяйте, че вече нямате сейф с „резерви за черни дни“. В този случай, постбиотиците могат да се окажат безценен инструмент. Създавайки комфортна среда, дори за малко оцелелите на брой от борбата ваши собствени бактерии, те определено имат шанс да се размножат отново и да заемат цялото им полагащо се пространство. Не бързо, но ще се възстановят и ще станат по-добри от преди!
Програмите за подготовка за бременност и раждане станаха обичайни отдавна. Те имат много аспекти и много задачи. Но има една страна, на която се обръща малко внимание. И това е микробиома на майката. От него в крайна сметка, до голяма степен зависи полагането на основата за строежа на микробиотата на бъдещата рожба и съответно здравето на детето.
Кога трябва да започнете да се грижите за здравето на вашето дете? Изключително преди зачеването му!
Знаейки, че определена част от микробиотата се предава от майка на дете, която остава с него за цял живот, определяйки здравето му в продължение на много години е важно да се стигне до начална позиция с най-полезен принос.
Ето защо, когато планирате бременност, трябва да започнете да се грижите за микробиоценозата в тялото си. Това е точно случаят, когато преследването на два заека, води до желания резултат: подобрявате здравословните си показатели и полагате основата за здравето на нероденото дете.
Преди това, повече се борехме за създаване на стерилност на околното пространство, а след това изведнъж с изненада открихме, че нито матката, нито плацентата са стерилни и микроорганизмите започват да колонизират плода още в ранния пренатален (вътрешноутробен) период. Разнообразие от бактерии бяха открити в плацентата, околоплодните води, кръвта от пъпната връв. И разбира се, когато бактерии бяха открити в мекониума (фекалните маси на новореденото), а след това и в женското мляко, това вече никого не учуди. Оказа се, че нито утробата, нито плода, нито майчиното мляко са стерилни! Появата на молекулярната генетика с нейните методи направи възможно откриването на разнообразна микробна популация в мекониума: лактобацили, ентерококи, лактококи, ешерихии, стрептококи и др. И откъде идват? Не от въздуха. Разбира се, от тялото на майката.
Бактериите не живеят в нас, а ние живеем в света на бактериите.
И ако не сте въвели в ред бактериалните си племена, тогава просто пропускате този най-важен период на вътреутробно формиране на микробиотата на детето си. Ще се заселят каквито попаднат бактерии и по-късно ще се учудвате – защо детето имат толкова много здравословни проблеми?
По време на бременността, заедно с многобройните промени в тялото, се променя и броят, и видовият състав на микробиотата в различните и отдели. Броят и разнообразието на бактериите се увеличава и достига максимални стойности към момента на раждането. Там се намират едни от най-важните органи, чиято микробиоценоза оказва силно влияние върху здравето на плода и протичането на бременността.
Устна кухина
Предполага се, че по време на бременност има транслокация на бактерии от устната кухина към плацентата, тъй като съставът на плацентарната микробиота е много подобен на този в устната кухина. Накъде клоним? Без съмнение си струва да забременеете с вече излекувани зъби!
Доказано е, че одонтогенните инфекции увеличават риска от усложнения и преждевременно раждане, например актиномицетите от вида A. naselundii водят до недостатъчно наддаване на тегло на плода, докато лактобацилите допринасят за наддаване на тегло и по-късно раждане. И така, микробиотата на устната кухина пряко влияе върху изхода на бременността, здравето и развитието на плода.
2. Генитални пътища
Бременни жени с вагинална дисбиоза, често се асоциират с висок процент на преждевременно раждане. Увеличаването на бактерии, като Gardnerella и Ureaplasma spp. влияе неблагоприятно върху хода на бременността. Почти винаги има намаление в съдържанието на Lactobacillus spp. и присъствие на голям брой Candida albicans. От другите бактерии при преждевременно раждане, в плацентата се откриват Burkholderia, Streptosporangium и Anaeromyxobacte.
При нормална бременност, в плацентата се открива голямо разнообразие от бактерии, главно непатогенни Firmicutes, Tenericutes, Proteobacteria, Bacteroides, Fusobacteria и Paenibacillus. Оказва се, че микробиоценозата на матката е от съществено значение за изхода на бременността.
Ето защо, поддържането на правилна вагинална микробиота е от съществено значение при бременността.
3. Кожа
В случай на оперативно раждане, микробиоценозата на кожата обикновено се превръща в най-важния източник на първична микробна колонизация за новороденото. В този случай, по-често се откриват различни условно патогенни бактерии, като Clostridioides difficile, Enterococcus spp., Klebsiella spp., Sreptococcus spp. и формирането на микробиоценоза при такива деца, протича по-дълго. А след раждането, дори и да естественото, контактът с кожата на майката се случва постоянно: кърмене, преобличане, къпане, прегръдки и пр. – през цялото време и навсякъде участват и кожните бактерии. От тук следва, че правилната микробиота на кожата е от значение и за правилното формиране на микробиотата на новороденото.
4. Черва
Това е основният резервоар и източник на бактерии. Тук е и микробното хранилище – апендиксът, естествената биобанка на чревната микробиота. Тук е и 80 % от имунитета. А, силен имунитет, означава здрав плод. Следователно, много зависи от състоянието на майчините черва – вие сами разбирате.
Обобщавайки, трябва да разберете: пренаталните и неонаталните периоди, са критични етапи във формирането на микробиома на детето, от които до голяма степен зависи здравословното му състояние през целия му живот. Искате ли да имате здраво бебе?
Погрижете се преди всичко за здравето си!
Ако отхвърлим често срещаната хранителна непоносимост (това е различно!), то истинската алергия се формира до 2-годишна възраст.
Алергичните реакции, са неадекватна реакция на организма към определени белтъчни вещества, които са доста често срещани и безвредни за повечето хора. Най-често това е храна (краве мляко, ядки, зърнени храни, цитрусови плодове, яйца, риба), прах, растителен прашец.
Механизмите на алергията изглежда са изследвани отдавна, но едва наскоро беше открито, че тук са замесени и бактериите – полезните чревни бактерии играят важна роля в защитата срещу развитието на алергии. При здрави деца, вероятността от развитие на алергии се контролира и дори блокира от чревните бактерии. Оказа се, че микробиотата на здравите деца е много различна по състав, от микробиотата на алергичните деца. Учените проведоха прост и гениален експеримент: те трансплантираха чревни бактерии от здрави деца, в стерилни лабораторни мишки. Тези мишки, не са развили никакви алергии, когато са хранени с краве мляко. Други стерилни мишки са трансплантирани с чревни бактерии от алергични деца. И те развиха алергични реакции към млякото. Алергични реакции към млякото развиха и стерилните мишки, които не са трансплантирани с никакви бактерии. Тогава те предположиха, че има бактерии, които предотвратяват развитието на алергии.
Генетични тестове идентифицираха бактерия Anaerostipes caccae от рода Clostridia. Учените смятат, че наличието на този вид микроорганизми в червата, предотвратява широк спектър от алергични реакции. Неговият защитен ефект е свързан със способността да произвежда късоверижни мастни киселини (SCFA), особено бутират. Това е едно от необходимите и най-полезни вещества за захраненето на ентероцитите (клетките на чревния епител), за тяхното пълноценно функциониране, за защита на вътрешната среда на тялото от токсични и алергенни вещества, които винаги се намират в чревното съдържание. Бутиратът се произвежда и от други представители на полезната микрофлора, а също така допринася за формирането на определен здравословен състав на чревната микробиота. Ето защо, приемайки постбиотици и подобрявайки състоянието на микробиотата, ние въвеждаме в ред нашите епителни клетки. И муциновия слой, покриващ същите тези клетки. И това е добра надеждна бариера за вътрешната среда на тялото, която ще предпази от проникването на токсини и други вещества в кръвта, които могат да причинят алергии.
Следователно, има смисъл и има защо да се интересуваме от този микрокосмос, да се грижим за него и да го коригираме, ако е необходимо. Може би, това ще ни помогне да избегнем развитието на много заболявания, да запазим здравето, младостта и красотата в продължение на много години. И да отгледаме здрави деца.
Пазете себе си и децата си!
Автоимунните заболявания се проявяват, като следствие от твърде висока активност на имунната система на организма, спрямо неговите собствени клетки. Имунната система възприема тъканите си като чужди елементи и започва да ги уврежда. Такива заболявания обикновено се наричат системни, тъй като е засегната определена система на тялото, като цяло, а понякога и цялото тяло. За сега, причините и механизмът на проява на такива процеси остават неясни. Съществува мнение, че стресът, нараняванията, различните видове инфекции и преохлаждането, могат да провокират автоимунни заболявания.
Автоимунен процес (автоимунитет) е форма на имунен отговор, индуциран от автоантигени при нормални и патологични условия.
Наличието на автоантитела, само по себе си не показва развитието на заболяването. В ниски титри, автоантителата се намират постоянно в кръвния серум на здрави индивиди и участват в поддържането на хомеостазата: избавят от дефектни структури, извеждат продукти на метаболизма, осигуряват идиотипен контрол и други физиологични процеси. Поради относително ниските титри на автоантитела, както и поради бързата ендоцитоза на комплексите антитяло-рецептор, тези автоантитела не са способни да причинят увреждане на собствените клетки. Обикновено имунната система ограничава автореактивността на лимфоцитите с помощта на регулаторни механизми. Когато те са нарушени, се получава загуба на толерантност към собствените антигени. В резултат на това, излишъкът от автоантитела и/или повишената активност на цитотоксичните клетки, води до развитие на заболяването.
В широк смисъл, понятието "автоимунни заболявания" включва всички разстройства в етиологията и/или патогенезата, на които са включени автоантитела и/или автосенсибилизирани лимфоцити, като първични или вторични компоненти.
Автоимунните заболявания са хронични, тъй като автоимунният отговор постоянно се поддържа от тъканни антигени. Механизмът на автоимунно разрушаване на клетките включва, както специфични антитела от различни класове, така и субпопулации от Т-клетки, способни да реагират на собствените си антигени. Всички автоимунни заболявания, включват възпалителния процес, като един от водещите патогенетични механизми на тяхното възникване. През последните години, в развитието на автоимунното увреждане на клетките и тъканите, се обръща голямо внимание на провъзпалителните цитокини, както и на активирането на механизмите на апоптоза. Не е изключено, че в патогенезата на автоимунно заболяване, могат да се комбинират няколко механизма.
В някои случаи, нарушението на толерантността е първично и може да бъде причина за развитието на заболяването, в други, особено при продължителни хронични заболявания (например хроничен пиелонефрит, хроничен простатит и др.), то е вторично и може да бъде следствие от заболяването, затваряйки "порочния кръг" на патогенезата. Често, един пациент развива няколко автоимунни заболявания, особено това се отнася за автоимунните ендокринопатии.
Към днешна дата, няма точна информация за механизма на развитие на заболяванията от този тип. Според общата дефиниция, появата на автоимунни заболявания провокира нарушение на общата функция на имунната система или на някои от нейните компоненти.
Към момента, медицината развива две основни направления за лечение и най-често те се използват комплексно:
1. Традиционният подход е имуносупресивен. Същността му се състои в потискането на имунната система, поради което се намаляват автоимунните прояви, както и провокираните от тях възпалителни процеси (например при ревматизъм). Недостатъкът на този подход е отслабването на цялостната защита на тялото и възможността за прихващане на нова инфекция.
2. Имуномодулация - включва 4 важни процеса: имуносупресия (потискане на "неправилен" имунитет), имуностимулация на "нормални" имунни отговори, имуноадаптация и имунорехабилитация. Това е един вид "преконфигуриране" на имунитета, връщане на неговата сила и адекватност, присъщи на здраво тяло.
Дне,с медицината все повече се насочва към имуномодулацията, като по-естествена и ефективна тактика, с отлични перспективи за настоящето и бъдещето. И в този подход, големи перспективи се очертават в използването на постбиотици.
Забелязано е, че при автоимунни заболявания, в организма настъпват забележими промени в баланса на микробиотата на стомашно-чревния тракт, т.е. промени в човешкия микробиом. Някои бактерии доминират в червата, надделявайки над други родове бактерии, отговорни за производството на важни вещества.
Изследването на нормалната микробиота е от голямо значение за профилактиката и лечението на заболяванията. Например, изследването на бактерията Faecalibacterium prausnitzii, позволи да се постигне значителен напредък в лечението на болестта на Крон. Оказа се, че Faecalibacterium играе важна роля в модулирането на имунния отговор и е в състояние да предотврати разрушаването на чревната стена при това заболяване.
Интересни факти са разкрити и при изучаването на връзката между промените в човешкия микробиом и такова автоимунно заболяване като артрит. Между другото, един от механизмите за влияние на микробиома върху хода на ентезит-асоциирания артрит е намаляването на броя на бактериите Faecalibacterium в червата, които произвеждат бутират, който има противовъзпалителни свойства.
А при изследване на ревматоидния артрит, беше установено, че в 75% от пробите от материал, получен от пациенти с артрит, които все още не са започнали лечение, се наблюдава висока концентрация на Prevotella copri. С нарастването на популацията на Prevotella copri, полезните бактерии Bacteroides намаляват. Само за две седмици Prevotella copri заема доминираща позиция в червата, потискайки бактериите от родовете Bacteroides и Lachnospiraceae.
Струва си да се отбележи, че редица изследвания откриха връзка между състава на чревната микробиота и развитието на множествена склероза. Множествената склероза е хронично автоимунно заболяване, което засяга миелиновата обвивка на нервните влакна в главния и гръбначния мозък. Оказа се, че две групи бактерии, Acinetobacter и Akkermansia, са четири пъти по-многочислени при хора с множествена склероза, отколкото при здрави хора, при които е четири пъти по-многочислена групата на Parabacteroides. Експерименталното тестване показа, че именно Acinetobacter и Akkermansia засягат специфично Т-клетките, което в крайна сметка води до възпаление и активиране на автоимунитета.
В проучвания на канадски учени през 2017 г. беше показано, че микробиомът, чрез микробни протеини, може както да спира развитието на автоимунни заболявания чрез активиране на левкоцитите, така и да ги провокира, в случай на свръхвъзбуждане на левкоцитите . Ето защо, по един или друг начин, темата за изучаването на микробиома в развитието на автоимунитета, остава най-актуалната днес по отношение на намирането на решения, при лечението на тези заболявания.
В заключение отбелязваме, че авторите на всички тези изследвания предполагат, че корекцията на чревната микробиота (включително с помощта на постбиотици), може ако не да излекува, то значително да облекчи състоянието на пациентите, но е жизнено необходимо по-нататъшно проучване на връзката между автоимунните заболяване и промените в микробиома. Може би, в много близко бъдеще, медицината ще може да се справи с такива сериозни и мистериозни заболявания като автоимунните, просто като нормализира чревната микробиота.
