Newsflash
Ars Medici

Microbiomul intestinal în patologia extradigestivă

de Prof. dr. Oliviu PASCU - mai 31 2017
Microbiomul intestinal în patologia extradigestivă

„Toate bolile încep în intestine” (Hipocrate)

 

     Este surprinzător cum „produsul” obișnuit al unui act fiziologic îndelung studiat a devenit vedeta cercetărilor din ultimii ani. Este vorba de materiile fecale. Se știa de mult că digestia este importantă și că tranzitul digestiv creează numeroase probleme atunci când este accelerat sau încetinit. Impactul nu se limitează doar la sfera digestivă. „Diareea” verbală sau indivizii „constipați” conturează chiar forme de comportament social. Și totuși, ceea ce se întâmplă în ultima vreme arată că suntem încă departe de a înțelege importanța „conținutului” intestinal asupra vieții noastre, dar mai ales asupra patologiei. Este vorba despre microbii care se găsesc în intestin, mai ales în colon, o populație constituită din peste o sută de trilioane de celule microbiene, câteva sute de grame din materiile fecale. Această comunitate microbiană complexă se pare că influențează fiziologia umană, metabolismul, nutriția și chiar imunitatea. Este specifică gazdei, are componentă ereditară, dar poate fi modificată prin dietă, antibiotice sau intervenții chirurgicale. În lipsa microbilor intestinali, toate componentele fiziologice ale gazdei sunt afectate.
     Totalitatea populației microbiene de la nivel intestinal constituie microbiomul intestinal. În ultimii ani, s-au depus eforturi mari pentru descifrarea compoziției microbiomului intestinal. Date recente arată că există 9,8 milioane de gene microbiene și că într-o singură probă se pot evidenția peste 750.000 de gene, adică de 30 de ori mai multe decât are genomul uman.
     Populația microbiană intestinală cuprinde peste 50 de divizii (phyla), 90% aparținând diviziilor Bacteroides și Firmicutes, celelalte divizii fiind Proteobacteria, Actinobacteria,Fusobacteria și Verucomicrobia. Este interesant că aproximativ 300.000 de germeni sunt frecvent întâlniți, fiind prezenți la mai mult de 50% din indivizi, dar 600.000 sunt non-redundanți, cei care conferă individualitate, fiecare individ având o compoziție bacteriană proprie, distinctă. Au fost individualizate câteva enterotipuri de microbiom, după predominanța diviziei bacteriene: enterotipul 1Bacteroides, asociat cu dieta bogată în proteine și grăsimi; enterotipul 2Prevotella, la cei cu consum de carbohidrați și zaharuri; enterotipul 3 Ruminococcus,mixt.
     Cunoștințele acumulate au oferit noi date care permit interpretări patogenetice și se preconizează perspective de diagnostic, prognostic și tratament pentru o varietate de boli digestive și extradigestive. Aceasta deoarece s-a constatat că microbiomul intestinal are contribuții importante în metabolism, în protecția împotriva germenilor patogeni, în educarea sistemul imunitar, astfel încât, direct sau indirect, influențează funcțiile fiziologice ale organismului.
     Formarea microbiomului are loc în copilăria precoce, în primii ani de la naștere. Însămânțarea inițială are loc la momentul nașterii, prin contactul cavității bucale a fătului cu organele genitale ale mamei. De aici, o primă concluzie interesantă: însămânțarea naturală se produce doar dacă nașterea este naturală, nu prin operație cezariană. Alimentația la sân este un alt factor determinant în formarea microbiomului. Apoi, contează alimentația ulterioară, mediul în care se dezvoltă bebelușul, cu avantaje pentru cei cu posibilități mai mari de „contaminare” – ferme, mediu deschis și mai variat, jocul în aer liber, zona geografică etc. În sfârșit, utilizarea medicamentelor, mai ales a antibioticelor, în primele o sută de zile de la naștere, poate modifica decisiv și nefericit compoziția microbiomului intestinal. Fără intervenția antibiotică, compoziția microbiomului este stabilă de-a lungul anilor sau chiar decadelor.
     Dieta, călătoriile în zone diferite, educația și din nou medicamentele (antibioticele) influențează compoziția și calitatea populației microbiene. Abaterile de la normalul individual în ce privește compoziția, diversitatea și stabilitatea poartă numele de disbioză. Aceasta stă la baza unor îmbolnăviri digestive sau extradigestive. Disbioza în viața adultă, apărută în condițiile arătate (schimbări dietetice importante, tratamente antibiotice), se corectează spontan sau cu ajutorul unor produși ce favorizează dezvoltarea microbiană (prebiotice, probiotice) în decursul mai multor săptămâni sau luni.
     Microbiomul menține integritatea structurală, metabolică și de semnalizare a intestinului, are rol de protecție împotriva germenilor patogeni și realizează o educație imunitară și de modulare a neurotransmițătorilor, pe lângă funcția sa nutritiv-energetică.
     Dacă în gastroenterologie (în infecția cu Clostridium difficile, bolile inflamatorii intestinale sau intestinul iritabil) rolul microbiomului intestinal a fost stabilit cu certitudine, rolul său în patologia extradigestivă este încă incomplet elucidat, dar datele acumulate până în prezent sunt suficiente pentru a confirma implicarea microbiomului într-o serie de îmbolnăviri importante, precum hipertensiunea arterială, sindromul metabolic (obezitate, diabet), astmul bronșic sau unele afecțiuni psihice. Vom prezenta, pe scurt, câteva din datele care fac legătura dintre microbiomul intestinal și afecțiunile amintite.

 

Hipertensiunea arterială

 

     Hipertensiunea arterială (HTA) are determinism genetic. Totuși, variația valorilor tensionale depinde de interacțiunea cu numeroși factori de mediu.
     Posibilitățile de intervenție a microbiomului intestinal în HTA sunt multiple, de la reglarea balanței de sodiu prin creșterea sau diminuarea absorbției, până la intervenția directă prin trimetilamină-N-oxid (TMAO) sau acizi grași cu lanț scurt. Aceștia din urmă iau naștere în colon prin acțiunea bacteriilor și pot influența tensiunea arterială prin intermediul unor produși intermediari (acetat, butirat, propionat sau lactat), care acționează ca vasodilatatori sau vasoconstrictori. Reglarea tensiunii arteriale se produce prin intermediul receptorilor GPR41, GPR 43, Ofr 78.
     Microbiomul intestinal poate fi influențat, cu consecințe asupra tensiunii arteriale, prin dietă sau antibiotice. Probioticele pot influența preeclampsia prin modificarea raporturilor dintre Bacteroides și Firmicutes. Consumul de lapte fermentat cu lactobacili poate scădea tensiunea arterială la om. Efectul favorabil al unor fructe (mure) asupra HTA se datorează tot lactobacililor, prin producerea unor proteine biologic active (enzima de conversie a angiotensinei 1).
     Stomacul și intestinul sunt sediul celulelor enterocromafine producătoare de serotonină, norepinefrină, dopamină. Microbiomul intestinal poate influența nivelul secreției acestor monoamine, fapt demonstrat experimental pe animale de experiență la care s-a utilizat fie mediu cu germeni Gram-negativi, fie mediu steril. Mai mult, relația existentă între HTA, sindrom metabolic și diabet zaharat tip 2 confirmă indirect rolul microbiomului intestinal în HTA.
 

 

Sindromul metabolic

 

     Obezitatea este o problemă de mare interes public. Creșterea proporției de persoane obeze se înregistrează în întreaga lume civilizată și este efectul cel mai vizibil al stilului de viață modern – efort fizic redus și alimentație cu aport caloric excedentar. Sigur, nu sunt de neglijat nici influențele genetice sau rezistența la insulină. Au apărut însă și date care incriminează microbiomul intestinal. Cele mai spectaculoase sunt cele care arată că obezitatea poate fi transferată de la șoareci obezi, prin conținut microbian intestinal, la șoareci fără germeni, fără modificarea regimului alimentar.
     S-a constatat că la obezi există o constelație microbiană diferită, cu o diversitate mai redusă. Apoi, anumite specii de microbi, mai numeroase la obezi, sunt capabile să producă acizi grași liberi (surse energetice) din polizaharide nedigerabile. Mai mult, permeabilitatea intestinală este influențată de conținutul microbian. Pot produce, de asemenea, metaboliți care prin influențe hormonale și prin intermediul unor receptori ai acizilor grași liberi pot controla sațietatea.
     Intoleranța la glucide produsă de îndulcitorii artificiali poate fi tratată cu antibiotice, dovedind astfel implicarea microbilor în procesul fiziopatologic.
     Rolul microbiomului intestinal în obezitate și sindromul metabolic este foarte complex, de la influențarea aportului energetic la realizarea hiperglicemiei, controlul sațietății, inducerea rezistenței la insulină și creșterea permeabilității intestinale, cu favorizarea absorbției nutritive crescute. Toate acestea sunt exemple suficiente, care să explice efectul spectaculos al transmiterii experimentale a obezității la șoareci prin transplant de materii fecale. De altfel, transplantul de materii fecale a fost realizat și la om: la persoanele obeze transplantate cu microbiom de la indivizi supli a crescut diversitatea microbiană, la fel cantitatea de butirat (rol antiinflamator) și s-a constatat ameliorarea sensibilității la insulină.

 

Astmul bronșic

 

     Astmul bronșic rămâne o afecțiune cu multe necunoscute. Modul în care se produce sensibilizarea și cauzele acesteia sunt încă în dezbatere. Oricum, exista o teorie după care copiii crescuți „în seră” sunt mai predispuși la astm decât cei cu o copilărie liberă, cu contacte microbiene și alergene multiple, așa cum se întâmplă la copiii crescuți la țară sau la ferme. Dar iată că sensibilizarea pare să țină (și) de microbiomul intestinal. Cercetări recente arată că există diferențe între microbiomul intestinal al copiilor astmatici față de cei sănătoși. Se constată un nivel scăzut al bacteriilor Lachnospira, Veillonella, Faecalibacterium și Rothia în primele trei luni de la naștere la copiii astmatici. Studii experimentale au arătat că șoarecii la care s-au inoculat bacteriile respective au făcut mai puține infecții respiratorii, dovedind rolul protector al acestor bacterii.
     La om, disbioza respectivă ar putea apărea din următoarele cauze: naștere prin cezariană (însămânțare microbiană deficitară), tratament cu antibiotice în primul an de la naștere (selectare microbiană prin tratament), dietă (lipsa alimentației la sân), mediul de dezvoltare – în condițiile protecției excesive a bebelușului (contact microbian deficitar). S-a constatat că tratamentul cu antibiotice în prima copilărie (primele luni de viață) crește de peste cinci ori riscul de dezvoltare a astmului, prima sută de zile reprezentând fereastra critică prin care se creează disbioza favorabilă dezvoltării astmului bronșic.

 

Bolile psihice

 

     Un capitol extrem de interesant îl reprezintă relația microbiomului intestinal cu bolile psihice și cu unele boli neurodegenerative. Doar enumerarea afecțiunilor care pot fi influențate de disbioza intestinală ne dă fiori reci: schizofrenia, autismul, tulburările comportamentale sau cognitive, depresia, boala Alzheimer, scleroza multiplă – și toate acestea prin alterarea microbiomului intestinal în primele luni de viață, adică urmarea tipului de naștere (natural vs. cezariană), a modului de alimentație (la sân vs. artificială) ori a utilizării de antibiotice în prima copilărie. Cu alte cuvinte, boli neuropsihice grave apar în viața adultă din cauza unui comportament inadecvat al mamei în prima copilărie.
     Mecanismele propuse – unele dovedite experimental – sunt multiple: plierea inadecvată a proteinelor cerebrale sub influența disbiozei, nivelul neutrofinelor cerebrale, conexiunea dietă – microbiom – triptofan – serotonină etc.

 

Concluzii

 

     Microbiomul intestinal, relativ ușor de influențat prin dietă sau tratament antibiotic, poate avea o importanță majoră în patogeneza unor boli digestive sau extradigestive.
     În viața adultă, consecința cea mai cunoscută a disbiozei este infecția cu Clostridium difficile. Apariția disbiozei în prima copilărie, atunci când se formează și stabilizează microbiomul, poate avea consecințe îndepărtate atât la nivel digestiv (boli inflamatorii intestinale, intestin iritabil, ficatul gras non-alcoolic), cât și extradigestiv (HTA, obezitate, astm, boli neuropsihice). Spectrul îmbolnăvirilor este extrem de vast, dar, dacă lucrurile stau așa, o întrebare se pune: ce riscă o mamă atunci când dorește să aibă o naștere mai ușoară sau să evite a alterare minoră de aspect și de implicare prin renunțarea la alimentația la sân? Obezitatea, astmul, autismul sau depresia ce pot apărea peste ani la copilul său? Sunt acestea riscuri acceptabile? Probabil că, în viitor, mecanismele și consecințele se vor mai nuanța. Dar riscul unor comportamente materne și medicale inadecvate în perioada nașterii și a primei copilării este suficient de mare pentru a fi mai puțin permisivi cu unele opțiuni care nu sunt justificate sau justificabile.
     Chiar dacă cercetările enumerate pot fi luate doar ca o atenționare incomplet argumentată, ele trebuie, totuși, recepționate și pot constitui un prilej de meditație.

Notă autor:

Bibliografie

1. Shreiner AB et al. The gut microbiome in health and in disease. Curr Opin Gastroenterol.
2015 Jan;31(1):69-75

2. Robles-Alonso V, Guarner F. Gut microbes. World Gastroenterol News. 2014 Jul:6-11

3. Jose PA, Raj D. Gut microbiota in hypertension.
Curr Opin Nephrol Hypertens. 2015 Sep;24(5):403-9

4. Shreiner AB et al. The gut microbiome in health and in disease. Curr Opin Gastroenterol.
2015 Jan;31(1):69-75

5. Jacobs AR. The link between obesity, the microbiome, and neurologic function. Medscape. 2015 May 12

6. Johnson DA. The wide-ranging role of the microbiome. Medscape. 2015 Sep 15

7. Haelle T. Gut bacteria disparities offer clues to asthma etiology. Medscape. 2015 Sep 30

8. Dash SR. The microbiome and brain health: what’s the connection? Medscape. 2015 Mar 24

Abonează-te la Viața Medicală!

Dacă vrei să fii la curent cu tot ce se întâmplă în lumea medicală, abonează-te la „Viața Medicală”, publicația profesională, socială și culturală a profesioniștilor în Sănătate din România!

  • Tipărit + digital – 249 de lei
  • Digital – 169 lei

Titularii abonamentelor pe 12 luni sunt creditați astfel de:

  • Colegiul Medicilor Stomatologi din România – 5 ore de EMC
  • Colegiul Farmaciștilor din România – 10 ore de EFC
  • OBBCSSR – 7 ore de formare profesională continuă
  • OAMGMAMR – 5 ore de EMC

Află mai multe informații despre oferta de abonare.

Cookie-urile ne ajută să vă îmbunătățim experiența pe site-ul nostru. Prin continuarea navigării pe site-ul www.viata-medicala.ro, veți accepta implicit folosirea de cookie-uri pe parcursul vizitei dumneavoastră.

Da, sunt de acord Aflați mai multe