Zaburzenia flory bakteryjnej jelit coraz częściej są powiązane z rozwojem chorób metabolicznych. Dysbioza jelitowa może prowadzić do insulinooporności, stanów zapalnych oraz otyłości. Badania potwierdzają, że skład mikrobioty jelitowej wpływa na ryzyko rozwoju cukrzycy typu 1 i 2. Szczególnie istotna jest wczesna kolonizacja jelit u niemowląt, a także sposób porodu oraz typ karmienia.
Dieta stanowi kluczowy czynnik kształtujący mikroflorę jelitową. Bakterie probiotyczne, takie jak bifidobakterie i bakterie wytwarzające maślan, działają ochronnie, z kolei patogeny mogą nasilać stan zapalny i zaburzenia metaboliczne.
W ostatnich latach rośnie częstość zachorowań na cukrzycę typu 1 i 2, otyłość czy zespół metaboliczny, a jednocześnie rośnie zainteresowanie florą bakteryjną jelit oraz jej wpływem na funkcjonowanie całego organizmu. Udało się powiązać fakt występowania zaburzeń mikroflory jelitowej ze zwiększonym ryzykiem rozwoju zaburzeń metabolicznych.
Nieprawidłowy skład bakteryjnej flory jelitowej może wiązać się z nasileniem stanu zapalnego, a także z opornością na insulinę, co przekłada się na większą częstość zachorowania na cukrzycę typu 1 i 2.
Ekosystem bakteryjny zwany mikrobiotą żyjący w naszym jelicie odgrywa zasadniczą rolę w normalnym funkcjonowaniu zarówno układu metabolicznego, jak i odpornościowego, oczywiście poza uwarunkowaniami genetycznymi. W związku z tym zaburzenia równowagi w mikroflorze jelitowej stanowią problem, gdyż dysbioza jest możliwym czynnikiem przyczynowym chorób metabolicznych i autoimmunologicznych.
Początkowa kolonizacja jelita noworodka jest szczególnie istotna, ponieważ ma znaczenie dla prawidłowego rozwoju funkcji immunologicznych i metabolicznych gospodarza, a także do określenia ryzyka choroby we wczesnym i późniejszym życiu. Sposób odżywiania determinuje skład flory bakteryjnej, a tym samym wpływa na to, w jaki sposób mikrobiom oddziałuje na profil hormonalno-metaboliczny organizmu.
W badaniach przeprowadzonych z udziałem zwierząt oraz pacjentów cierpiących między innymi na cukrzycę typu 2 wykazano charakterystyczne zmiany. Z jednej strony wykazano brak obecności bakterii ochronnych, których rolą jest między innymi regulowanie poziomu glukozy. Z drugiej strony wykazano namnażanie patogennej flory jelitowej, która może przenikać do brzusznej tkanki tłuszczowej, generując przewlekły stan zapalny oraz zaburzenia czynności wątroby czy nerek.
Przyczyny otyłości są bardzo zróżnicowane i należy wymienić nierównowagę pomiędzy ilością kalorii spożywanych a zapotrzebowaniem kalorycznym, insulinooporność oraz siedzący tryb życia. Także zaburzenia mikroflory jelitowej mogą przyczynić się do rozwoju otyłości.
Mikrobiota jelitowa przyczynia się do hydrolizy złożonych polisacharydów z błonnika pokarmowego, a tym samym może przyczyniać się do zwiększania pozyskiwania energii oraz do wytwarzania krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), takich jak kwas propionowy i masłowy.
Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe mogą wpływać na ruchliwość jelit, zwiększając szybkość pasażu jelitowego i zmniejszając pobieranie energii z diety. SCFA mogą również aktywować wydzielanie glukagonopodobnego peptydu-1 (GLP-1), zwiększając tym samym wrażliwość na insulinę i wywołując uczucie sytości.
Maślan dostarcza energii dla enterocytów, wywierając efekt troficzny i indukując syntezę GLP-2, co wzmacnia funkcję bariery jelitowej.
Przeczytaj również: Konsekwencje otyłości matki będzie ponosić jej dziecko
W wielu badaniach z udziałem ludzi ustalono związek między zmianami struktury i funkcji mikrobioty jelitowej a otyłością. Liczne badania wskazują na zmniejszenie odsetka Bacteroidetes u osób otyłych oraz jego podgrup, takich jak Bacteroides, w porównaniu z osobami szczupłymi, u których obserwuje się zwiększony odsetek Firmicutes lub ich podgrup.
Poniższa tabela przedstawia porównanie składu mikrobioty jelitowej u osób z różnym stanem metabolicznym.
| Typ mikrobioty | Niska liczba genów bakteryjnych | Wysoka liczba genów bakteryjnych |
|---|---|---|
| Dominujące bakterie | Bacteroides, Ruminococcus spp. | Faecalibacterium prausnitzii, Bifidobacterium, Lactobacillus, Alistipes, Akkermansia |
| Stan metaboliczny | Dysfunkcja metaboliczna, insulinooporność | Zdrowy fenotyp metaboliczny |
| Stan zapalny | Nasilony (wysoki CRP i leptyna) | Prawidłowy |
| Profil lipidowy | Dyslipidemia | Prawidłowy |
Wykazano, że osoby z niską różnorodnością bakterii przybrały na wadze i miały nasilony odczyn zapalny, objawiający się zwiększonym poziomem białka C-reaktywnego i leptyny, a także insulinooporność i dyslipidemię w porównaniu z pacjentami z dużą liczbą genów bakteryjnych.
Odkrycie to potwierdza pogląd, że mniej zróżnicowana mikroflora jest mniej odporna na inwazję niezdrowych drobnoustrojów, które mogą przyczyniać się do chorób.
Dieta jest głównym czynnikiem wpływającym na skład mikroflory jelitowej, co może częściowo wyjaśniać, dlaczego zmiany mikroflory są związane z fenotypem otyłości u ludzi. Uważa się jednak, że struktura mikrobioty wynikająca z niezdrowych nawyków żywieniowych również przyczynia się do regulacji masy ciała.
W tym kontekście wyższe spożycie energii prowadzi do zwiększonego stosunku Firmicutes do Bacteroidetes i wiąże się ze zwiększoną absorpcją energii z diety. Badania interwencyjne na ludziach wykazały również, że skład i bogactwo mikrobioty danej osoby może wpływać na skuteczność interwencji dietetycznych w zakresie poprawiania fenotypu metabolicznego.
W badaniu kontrolnym obejmującym 49 niemowląt stwierdzono istotną zależność, zgodnie z którą różnice w składzie mikrobioty kałowej w wieku 6 i 12 miesięcy poprzedzają późniejszą nadwagę u dzieci w wieku 7 lat.
Dzieci utrzymujące prawidłową masę ciała wykazywały większą liczbę bifidobakterii, podczas gdy dzieci z nadwagą były nosicielami większej liczby Staphylococcus aureus w okresie niemowlęcym.
Inne badanie obejmujące 330 zdrowych duńskich niemowląt w wieku od 9 do 36 miesięcy wykazało dodatnią korelację między wzrostem BMI a wzrostem liczby Clostridia wytwarzających krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, w szczególności z grupy Clostridium leptum i Eubacterium hallii.
W rozwoju cukrzycy typu 1 kluczowe znaczenie ma proces autoimmunologiczny, w którego przebiegu syntetyzowane są autoprzeciwciała skierowane przeciwko komórkom trzustki. Jednym z czynników ryzyka może być zwiększona przepuszczalność jelit oraz zaburzenia flory bakteryjnej jelit.
Co na ten temat mówią badania kliniczne? Bakterie wytwarzające maślan i bifidobakterie działają ochronnie, podczas gdy proteobakterie i enterobakterie wydają się stanowić czynniki ryzyka cukrzycy typu 1.
Z funkcjonalnego punktu widzenia ochronna rola mikroflory jelitowej komensalnej przeciwko temu zaburzeniu może wynikać z kilku faktów: mikroflora i jej metabolity (SCFA) mogą wzmacniać integralność błony śluzowej, modulować produkcję hormonów jelitowych poprawiając metabolizm glukozy oraz zmniejszać stan zapalny i częstość występowania potencjalnych bakterii prozapalnych, takich jak enterobakterie.
Inne czynniki środowiskowe wpływające na mikrobiotę jelitową istotnie oddziałują na układ odpornościowy i zostały powiązane z ryzykiem rozwoju cukrzycy typu 1. Należą do nich:
Metaanaliza wykazała istotny fakt, że poród przez cesarskie cięcie zwiększa ryzyko rozwoju choroby o 20%, niezależnie od wieku ciążowego, masy ciała, wieku matki, praktyk karmienia piersią i cukrzycy matki.
Brak karmienia piersią jest również powiązany z cukrzycą typu 1, dlatego też jest prawdopodobne, że różnice w nabywaniu i ewolucji flory bakteryjnej noworodków u dzieci urodzonych przez cesarskie cięcie i siłami natury, a także karmionych mieszankami mlecznymi i piersią, mogą wpływać na ryzyko rozwoju cukrzycy typu 1.
Jedną z głównych przyczyn rozwoju cukrzycy typu 2, poza otyłością, jest zaburzenie gospodarki glukozowej i insulinooporność. Główną przyczyną insulinooporności jest dieta bogata w węglowodany, siedzący tryb życia oraz nadmierna kumulacja tkanki tłuszczowej.
Czynnikiem ryzyka rozwoju insulinooporności może być także charakterystyczny profil mikrobiologiczny jelit. Zmniejszona liczebność niektórych bakterii wytwarzających maślan, takich jak Roseburia czy Faecalibacterium prausnitzii, oraz zwiększona liczebność patogenów oportunistycznych, na przykład Clostridium clostridioforme czy Escherichia coli, mogą być potencjalnym wskaźnikiem zmniejszonej tolerancji glukozy i cukrzycy typu 2.
Probiotyki to żywe mikroorganizmy, które podawane w odpowiednich ilościach wywierają korzystny wpływ na zdrowie gospodarza. Najczęściej stosowane szczepy probiotyczne należą do rodzajów Lactobacillus i Bifidobacterium, a badania wykazują, że regularne spożywanie probiotyków może wspierać prawidłowy skład mikrobioty jelitowej.
Probiotyki mogą wpływać na poprawę bariery jelitowej, zmniejszając przepuszczalność jelit, redukując stan zapalny w organizmie oraz wspierając metabolizm glukozy i lipidów. Suplementacja probiotykami może być pomocna w prewencji i wspomaganiu leczenia zaburzeń metabolicznych.
Prebiotyki to niestrawne składniki pokarmowe, które selektywnie stymulują wzrost lub aktywność korzystnych bakterii jelitowych. Do prebiotyków należą między innymi inulina, fruktooligosacharydy (FOS) oraz galaktooligosacharydy (GOS).
Prebiotyki stanowią pożywienie dla bakterii probiotycznych, zwiększają produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, wspierają integralność bariery jelitowej oraz poprawiają wchłanianie składników mineralnych. Dieta bogata w prebiotyki naturalnie występuje w produktach takich jak cebula, czosnek, por, szparagi, banany czy korzeń cykorii.
Antybiotyki, choć niezbędne w leczeniu infekcji bakteryjnych, mogą negatywnie wpływać na skład mikrobioty jelitowej, ponieważ terapia antybiotykowa niszczy nie tylko bakterie chorobotwórcze, ale również eliminuje korzystne bakterie jelitowe, co prowadzi do zaburzenia równowagi mikrobioty.
Długotrwałe stosowanie antybiotyków w dzieciństwie może zwiększać ryzyko rozwoju otyłości i chorób metabolicznych w późniejszym życiu, dlatego po terapii antybiotykowej zaleca się suplementację probiotyków, która pomaga w szybszej odbudowie prawidłowej mikroflory jelitowej.
Oprócz diety na skład mikrobioty jelitowej wpływają również inne czynniki związane ze stylem życia. Regularna aktywność fizyczna korzystnie wpływa na różnorodność mikrobioty, gdyż ćwiczenia fizyczne zwiększają liczebność bakterii wytwarzających maślan i wspierają prawidłowy metabolizm.
Chroniczny stres negatywnie oddziałuje na mikroflorę jelitową i może prowadzić do dysbiozy oraz zwiększonej przepuszczalności jelit, podobnie jak niewystarczająca ilość snu zaburza równowagę mikrobioty. Kompleksowe podejście do stylu życia jest kluczowe dla zdrowia metabolicznego, ponieważ łączy dietę, aktywność fizyczną, zarządzanie stresem i odpowiednią ilość snu.
Przeczytaj również: Od kiedy otyłość stała się epidemią?
Mikroflora jelitowa odgrywa kluczową rolę w rozwoju chorób metabolicznych, a zaburzenia równowagi bakteryjnej w jelitach, zwane dysbiozy, są powiązane z insulinoopornością, stanem zapalnym i otyłością. Badania potwierdzają, że osoby otyłe charakteryzują się zmniejszonym odsetkiem Bacteroidetes, zwiększonym odsetkiem Firmicutes oraz niską różnorodnością bakteryjną.
Szczególnie istotna jest wczesna kolonizacja jelit u noworodków, gdyż sposób porodu ma znaczenie – poród przez cesarskie cięcie zwiększa ryzyko rozwoju cukrzycy typu 1 o 20%. Karmienie piersią wspiera rozwój prawidłowej mikroflory, dostarczając bakterii probiotycznych i prebiotyków naturalnie występujących w mleku matki.
Dieta stanowi główny czynnik kształtujący skład mikrobioty jelitowej, ponieważ bakterie wytwarzające krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, takie jak maślan, działają ochronnie, wspierając funkcję bariery jelitowej, poprawiając wrażliwość na insulinę i zmniejszając stan zapalny, podczas gdy patogeny oportunistyczne mogą przyczynić się do rozwoju zaburzeń metabolicznych.
W przypadku cukrzycy typu 1 obserwuje się charakterystyczne zmiany w profilu mikrobiologicznym, gdzie bakterie probiotyczne działają ochronnie, podczas gdy proteobakterie i enterobakterie stanowią czynniki ryzyka. W cukrzycy typu 2 zmniejszona liczebność bakterii wytwarzających maślan oraz zwiększona liczebność patogenów może wskazywać na pogorszenie tolerancji glukozy.
Probiotyki i prebiotyki mogą wspierać prawidłowy skład mikrobioty, a suplementacja może być pomocna w prewencji i wspomaganiu leczenia zaburzeń metabolicznych. Również styl życia ma znaczenie – aktywność fizyczna, zarządzanie stresem i odpowiednia ilość snu wspierają zdrową mikroflorę jelitową, dlatego kompleksowe podejście łączące dietę i zdrowy styl życia jest kluczowe dla zdrowia metabolicznego.
Dietetyk ketogeniczny, specjalista ds. żywienia i popularyzator zdrowego stylu życia, znany z podejścia do diety ketogenicznej oraz indywidualnej pracy z pacjentem. Autor kursów online, praktycznych ebooków i licznych artykułów edukacyjnych. Aktywnie dzieli się wiedzą w social mediach, gdzie wspiera swoich odbiorców w osiąganiu zdrowych nawyków. Zobacz ofertę kursów: [Sprawdź kursy Grzegorza »]
