a bélfal megnövekedett permeabilitása. Az etanol
szintjének szignifikáns növekedését a keringésben az etanoltermelő
baktériumok, mint az Enterobacteriacae, és Escherichia coli
intesztinális túlszaporodása okozza, melyeket NASH-betegekben
kimutattak.
Mikrobióta és diabétesz • T2DM-ben a
hiperglikémia, inzulinrezisztencia (IR), gyulladás, és oxidatív
stressz járul hozzá a bétasejt-működés fokozódó romlásához és a
bétasejt-tömeg csökkenéséhez. SCAF-ek javítják a T2DM jellegzetes
eltéréseit. A legfontosabb kedvező aktivitásukat a szérum glukóz
szint csökkenése, az IR és a gyulladás redukciója, és a protektív
hatású GLP-1-szint szekréciójának növekedése jellemzi (Hartstra et
al., 2015). A bélmikrobióta fontos szerepet játszik az 1-es típusú
cukorbetegség, T1DM (autoimmune type 1 diabetes) kialakulásában és
az inzulinrezisztens 2-es típusú diabétesz, T2DM kifejlődésében. A
kóros bélmikrobióta megléte szorosan kötődik e kórképekhez mind
rágcsáló modellben, mind emberben (Tai et al., 2015).
Diszbiózis és mentális zavarok • Számos adat
bizonyítja, hogy a humán mikrobióta (HM) több neurokémiai és
neurometabolikus „ösvény” szabályozásában vesz részt egy igen
interaktív és szimbiotikus gazda-mikrobióma jelátviteli rendszeren
keresztül, mely összekapcsolja a gasztrointesztinális (GI) traktust
és az egyéb szerveket a központi idegrendszerrel. A bél-agy tengely
biztosítja a szervezet homeosztázisát, de rendellenességek esetén
számos metabolikus és mentális betegség kiváltásában lehet kóroki
szerepe.
A bélmikrobióta megváltozása funkcionális
emésztőszervi (gasztrointesztinális) zavarokat, szorongást,
depressziót és kényszeres viselkedést okozhat, az autizmusban is
szerepe van. Probiotikum adása kedvező hatással volt a
kényszerbetegségek (Obsessive Compulsory Disease – OCD) tüneteire és
a figyelemhiánnyal járó hiperaktivitásra (Attention Deficit
Hyperactivity Disorder – ADHD) (Toh – Allen-Vercoe, 2015). E
folyamatok jobb megértése új kezelési lehetőségeket tárhat fel.
Az Alzheimer-kór és a mikrobióma • A
bélmikrobióta megváltozásának az Alzheimer-kórban is szerepe van
(Carabotti et al., 2015). A mikrobiális amiloid, a baktériumok fő
produktuma hozzájárul az emberi központi idegrendszer (central
nervous system – CNS) patofiziológiájához. Az atípusos
amiloidtermelődés, felhalmozódás (aggregáció), és a csökkent
clearence (ml/perc egységben számolva: 1 perc alatt hány ml
vérplazma tisztul meg valamilyen anyagtartalmától a vesék által) a
humán neurodegeneratív megbetegedéseknek, így az Alzheimer-kórnak
jellegzetes patológiai jegyei. Újabban kiderült, hogy az emberi
szervezet súlyos amiloidterhelésnek van kitéve, ami progresszív
neurológiai megbetegedéseket okoz. Az amiloid olyan
fehérjetermészetű anyag, mely az agyban, a hasnyálmirigy
β-sejtjeiben és a bélbaktériumokban termelődik. Monomolekuláris
formában élettani szerepe van, de oligomerekké polimerizálódva
patogénné válik. A mikrobiális amiloid enigmatikus szerepet játszik
a központi idegrendszer homeosztázisában és patológiájában, különös
tekintettel az Alzheimer-kórra. Újabb megfigyelés szerint az idős
életkorban a veleszületett immunszisztéma védő hatása gyengül, és
keringő gyulladáskeltő citokinek (főleg zsírsejtek által termelt
fehérjetermészetű anyagok), TNF-alfa, IL-6 szaporodnak fel. Az
előrehaladó életkor kedvez a szájban megtelepedő anaerob baktériumok
elszaporodásának, erre válaszul TNF-alfa szabadul fel a szájüreg
epiteliumából. Ezek az „immuntoleráns” kórokozók lassan szaporodnak,
és vélhetőleg okozói lehetnek gyulladásos eredetű kórképeknek.
Felmerül, hogy Alzheimer-betegek egy csoportjában az orális
baktériumok „túlnövekedése” gyengíti a vér-agy gát funkcióját, és az
így beáramló baktériumok hozzájárulnak az Alzheimer-kór
kialakulásához (Shoemark – Allen, 2015; Halmos – Suba, 2016).
A higiénés hipotézis • A medicinában a higiénés
hipotézis egy olyan elmélet, amely szerint, ha túlzott higénés
rendszabályok a korai gyermekkorban megakadályozzák a különböző
fertőző ágensekkel való találkozást, az, gátolva az immunrendszer
természetes fejlődését, megnöveli a fogékonyságot az allergiás, az
autoimmun betegségekre, az 1-es típusú diabéteszre. Ezt az elméletet
biome depletion theory (biomahiányos), vagy lost friends theory
(elvesztett barátok) elméletnek is szokás nevezni (a bioma a
mikrobióta teljes génkészlete) (Hartstra, 2015).
A bélbakterióta manipulálásának lehetőségei
Megismerve az intesztinális mikrobióta szerepét a fent részletezett
betegségek patogenezisében, lehetőség nyílik alternatív terápiák
kifejlesztésére. A bélmikrobióta változásai új lehetőséget
teremtenek az elhízás és a T2DM kezelésére
Probiotikus baktériumok, prebiotikumok,
antibiotikumok • A probiotikumok olyan táplálékkiegészítők, melyek
az emberi szervezet szempontjából jótékony baktériumokat
tartalmaznak. A probiotikus baktériumkultúrák a természetes bélflóra
helyreállítását segítik, pozitívan befolyásolják az immunrendszert.
A probiotikumok fenntarthatják a normális intesztinális
permeabilitást. A leggyakrabban előforduló probiotikus baktériumok a
Lactobacillus és a Bifidobacterium törzsekbe tartoznak.
Probiotikumok adása indokolt szisztémás immunmoduláció, metabolikus
szindróma, májkárosodás, gyulladásos bélbetegség, vastagbél- és
végbélrák, és besugárzás-okozta enteritisz esetén. Probiotikumok
számos metabolikus, magatartásbeli és kognitív működést képesek
modulálni (Thakur, 2014). A prebiotikum természetes
élelmiszer-összetevő, amelyre a gyomor-bélrendszer felső szakaszában
található emésztőenzimek nem hatnak, és változatlan formában jutnak
el a vastagbélig, ahol serkentik a probiotikumok szaporodását,
javítják a probiotikus baktériumok hatásait, vagy megakadályozzák a
kártevő kórokozók növekedését. Az antibiotikumok gátolják a káros
baktériumok növekedését és hatásait. Antibiotikus kezelés
szignifikánsan csökkenti a plazma LPS szintjét, a bél
permeabilitását és a zsírszövet gyulladását, az oxidatív stresszt
(szabadgyök-antioxidáns egyensúly eltolódása), a makrofág (szervezet
első védelmi rendszerébe tartozó falósejtek) beszűrődést és a
metabolikus eltéréseket.
Széklettranszplantáció • A
székletmikrobióta-transzplantációt (fecal microbiota transplantation
– FMT) már több mint ötven éve alkalmazzák, igen hatékony a
Clostridium difficile baktérium-fertőzések eradikációjában (Vincze,
2015). Az FMT újabban ismét az érdeklődés előterébe került mint
terápiás lehetőség obezitásban és metabolikus szindrómában. Zsírdús
étrenddel táplált, elhízott (obez) egerek egy részének ivóvízben E.
coli Nissle-1917 baktériumokat adtak, másik részük csak vizet vagy
kontrollbaktériumokat kapott. A modifikált baktériumokat kapó
egerekben szignifikánsan csökkent a táplálékfelvétel, az elhízás
mértéke, az inzulinrezisztencia és a májelzsírosodás
(hepatoszteatózis) a kontrollegerekhez képest. A modifikált
baktériumok inkorporációja a bélmikrobiótába eredményesen gátolta a
metabolikus elváltozások kialakulását (Chen et al., 2014). Sovány
férfidonorból metabolikus szindrómás férfibe történő FMT
szignifikánsan javította az inzulinérzékenységet, és fokozta az
anyagcserére jótékonyan ható butiráttermelő törzsek szaporodását. Az
FMT alkalmazásának eddig is ígéretesek az eredményei, és
remélhetőleg a jövőben tovább bővülnek a mikrobióta-átültetésen
alapuló terápiás lehetőségek (Harstra, 2015).
Bariatrikus sebészet • A bariatrikus sebészet
olyan eljárások összessége, melyek a tápcsatorna megrövidítésével
csökkentik a táplálék felszívódását. Jelenleg ez az eljárás a kóros
elhízás (testtömegindex >40kg/m2) hosszú távú kezelésének
leghatékonyabb módszere. Elhízott kontrollokhoz képest csökken a
kardiovaszkuláris kockázat, a 2-es típusú diabétesz kifejlődése és a
rák incidenciája. A bariatrikus sebészet által indukált mikrobiális,
metabolikus és hormonális változások is hozzájárulnak a sebészeti
testsúlycsökkentéshez, a kedvező anyagcserehatásokhoz és a csökkent
mortalitáshoz.
Az elhízás és a T2DM gyógyítása elérhető lett bariatrikus sebészeti
beavatkozással. Népszerű bariatrikus gyomorszűkítő, illetve
gyomormegkerülő eljárások nagy gyakorisággal a glukózanyagcsere
jelentős javulását eredményezik. Ennek mechanizmusa még nem teljesen
érthető, a kedvező anyagcsere-változások sokféle anatómiai és
fiziológiai változásnak (kalóriamegszorítás, javuló β-sejt-funkció,
javuló inzulinérzékenység, a bél fiziológia, bélbakterióta és az
epesav metabolizmus megváltozása) közösen köszönhetők (Cho, 2014).
Következtetés
A bélbakterióta mintegy „szuperszervként” a szervezet csaknem minden
fontos működését befolyásolja. Szerepe a gyulladásos
bélbetegségekben régóta ismert. A bélflóra az utóbbi évtizedben
intenzív kutatások tárgya, fény derült szerepére az anyagcserében, a
veleszületett és adaptív immunitásban, sőt az agyi működésben és a
viselkedés befolyásolásában is. Rendkívüli változékonysága által
elősegíti a szervezetnek a környezethez való alkalmazkodását, így
diszbiózis esetén mindezen funkciók zavara miatt olyan betegségek
alakulnak ki, melyek kezelésében a mikobióta helyreállításának
adjuváns vagy önálló szerepe lehet. Megelőzésként fontos egészséges
életmóddal a bélbakterióta integritásának megőrzése, illetve szükség
esetén annak helyreállítása a már rendelkezésre álló manipulatív
lehetőségek által. Természetesen fontosak a további kutatások a
bakterióta működésének mélyebb megértése, új terápiás lehetőségek
keresése céljából.
Kulcsszavak: bélmikrobióta, eubiózis, diszbiózis, endotoxaemia,
metabolikus szindróma, diabétesz, agy-bél tengely,
széklettranszplantáció
IRODALOM
Baffy György (2015): A humán mikrobióta
és az emésztőszervi rákbetegségek. Magyar Belorvosi Archívum. 68, 1,
46–55.
Bettelheim, Karl A. – Breadon, A. –
Faiers, M. C. et al. (2009):„ The Origin of O Serotypes of
Escherichia coli in Babies after Normal Delivery. Journal of
Hygiene. 72, 1, 67–70. •
WEBCÍM
Cani, Patrice D. – Amar, J. – Iglesias,
M.A. et al. (2007): Metabolic Endotoxemia Initiates Obesity and
Insulin Resistance. Diabetes. 56, 1761–1772. DOI: 10.2337/db06-1491
•
WEBCÍM
Carabotti, Marilia – Scirocco, A. -
Maselli, M. A. et al. (2015):The Gut-brain Axis: Interactions
between Enteric Microbiota, Central and Enteric Nervous Systems.
Annals of Gastroenterology. 28,2 , 203–209. •
WEBCÍM
Chen, Zhongyi – Guo, L. – Zhang, Y. et
al.( 2014): Incorporation of Therapeutically Modified Bacteria into
Gut Microbiota Inhibits Obesity. Journal of Clinical Investigation.
124, 8, 3391–3406. DOI: 10.1172/JCI72517 •
WEBCÍM
Cho, Young Min (2014): A Gut Feeling to
Cure Diabetes: Potential Mechanisms of Diabetes Remission after
Bariatric Surgery. Diabetes & Metabolism Journal. 38, 6, 406–415.
DOI: 10.4093/dmj.2014. 38.6.406 •
WEBCÍM
David, Lawrence A. – Maurice, C. F. –
Carmody, R. N. et al. (2014): Diet Rapidly and Reproducibly Alters
the Human Gut Microbiome. Nature. 505, 7484, 559–563.
doi:10.1038/nature12820 •
WEBCÍM
Festi, Davide - Schiumerini, R. -
Eusebi, L. H. et al. (2014): Gut Microbiota and Metabolic Syndrome.
World Journal of Gastroenterology. 20, 43, 16079–16094. doi:
10.3748/WJG.v20.i43.16079 •
WEBCÍM
De Filippo, Carlotta – Cavalieri, D. –
Di Paola, M. et al (2010): Impact of Diet in Shaping Gut Microbiota
Revealed by a Comparative Study in Children from Europe and Rural
Africa. Proceddings of the National Acadamy of Science of the USA.
107, 33, 14691–14696. DOI: 10.1073/pnas.1005963107 •
WEBCÍM
Halmos Tamás – Suba Ilona (2016):
Alzheimer és diabétesz mellitusz – a közös patomechanizmus.
Neuropsychophar-macologia Hungarica. 17, 1, 1–14. •
WEBCÍM
Hartstra, Annick V. – Bouter, K. E. –
Bäckhed, F. et al. (2015): Insights into the Role of the Microbiome
in Obesity and Type 2 Diabetes. Diabetes Care. 38,159–165. DOI:
10.2337/dc14-0769 •
WEBCÍM
Jumpertz, Reiner – Le, D. S. –
Turnbaugh, P. J. et al. (2011): Energy-balance Studies Reveal
Associations between Gut Microbes, Caloric Load, and Nutrient
Absorption in Humans. The American Journal of Clinical Nutrition.
94, 58–65. doi: 10.3945/ajcn.110.010132 •
WEBCÍM
Kim, Chang – Park, J. – Kim, M. (2014):
Gut Microbiota-Derived Short-Chain Fatty Acids, T Cells, and
Inflammation. Immune Netw. 14, 6, 277–288. DOI:
10.4110/in.2014.14.6.277 • http://tinyurl.com/zu9z56t
Musso, Giovanni – Gambino, R. – Cassader, M. (2010): Obesity,
Diabetes, and Gut Microbiota: The Hygiene Hypothesis Expanded?
Diabetes Care. 33, 10, 2277–2284. DOI: 10.2337/dc10-0556 •
WEBCÍM
Puddu, Alessandra – Sanguineti, R. –
Montecucco, F. et al. (2014): Evidence for the Gut Microbiota
Short-Chain Fatty Acids as Key Pathophysiological Molecules
Improving Diabetes. Mediators of Inflammation. Article ID. 162021, 9
pages, DOI: 10.1155/2014/162021 •
WEBCÍM
Shoemark, Deborah K. – Allen, Shelley J.
(2015): The Microbiome and Disease: Reviewing the Links between the
Oral Microbiome, Aging, and Alzheimer’s Disease. Journal of
Alzheimers Disease. 43, 725-738. DOI 10.3233/JAD-141170 •
WEBCÍM
Tai, Ningwen – Wong, F. S. – Wen, L.
(2015): The Role of Gut Microbiota in the Development of Type 1,
Type 2 Diabetes Mellitus and Obesity. Reviews in Endocrine and
Metabolic. Disorders. 16,1, 55–65. DOI: 10.1007/s11154-015-9309-0 •
WEBCÍM
Thakur, Ajit Kumar – Shakya, A. –
Husain, G. M. et al. (2014): Gut-microbiota and Mental Health:
Current and Future Perspectives. Journal of Pharmacology & Clinical
Toxicology. 2, 1, 1–15. •
WEBCÍM
Toh, Michael C. – Allen-Vercoe, Emma
(2015): The Human Gut Microbiota with Reference to Autism Spectrum
Disorder: Considering the Whole as More Than a Sum of Its Parts.
Microbial Ecology in Health and Disease. 26, 26309.
doi: 10.3402/mehd.v26.26309 •
WEBCÍM
Vincze Áron (2015): Fecal
Transplantation. Magyar Belorvosi Archívum. 68, 3, 153–156.
Voigt, Robin M. – Forsyth, C. B. –
Stefan J. G. et al. (2014): Circadian Disorganization Alters
Intestinal Microbiota. PLOS One 9, 5, e97500. DOI:
10.1371/journal.pone.0097500 •
WEBCÍM
|