Ešte donedávna si ľudia črevo spájali najmä s trávením. Jedlo sa rozloží, živiny sa vstrebú a zvyšok sa vylúči. Dnes však vieme, že črevo má omnoho viac funkcii ako je len trávenie. Žijú tam miliardy mikroorganizmov, ktoré sú v neustálom kontakte s imunitným, nervovým aj hormonálnym systémom. Toto obrovské spoločenstvo mikroorganizmov označujeme ako črevný mikrobióm. Práve mikrobióm môže ovplyvňovať nielen trávenie, ale aj:
- zápal
- metabolizmus
- hormonálnu rovnováhu
- reprodukčné zdravie žien aj mužov
Ak sa bavíme o reprodukčnom zdraví, môžeme hovoriť o osi črevo – reprodukčný systém.
Ide o súbor komunikačných ciest, ktorými sa dianie v čreve môže prepájať s fungovaním pohlavných orgánov a hormónov. Črevo je súčasťou veľkej siete, v ktorej sa navzájom ovplyvňujú strava, črevná stena, imunita, nervový systém, hormóny a metabolizmus. A práve toto robí mikrobióm takým fascinujúcim.
Nejde len o zoznam dobrých a zlých baktérií
Keď sa bavíme o mikrobióme ľudia si často predstavia „dobré“ a „zlé“ baktérie. Toto je však zjednodušený a často nepresný pohľad. Niektoré baktérie môžu byť v určitých podmienkach úplne neškodné alebo dokonca prospešné, no v inom prostredí sa ich účinok môže meniť. Záleží na ich množstve, konkrétnom kmeni, ostatných mikroorganizmoch ktoré tam žijú a aj na tom, čo človek konzumuje. Preto nie je najdôležitejšie iba to, aké baktérie v čreve máme, ale aj to, čo tieto baktérie robia.
Mikrobióm možno prirovnať k veľkému mestu. Nestačí vedieť, kto v ňom býva. Dôležité je aj to, kto čo vyrába, kto s kým spolupracuje, kto spotrebúva odpad iného „obyvateľa“ a aké látky sa napokon dostávajú do okolia.
Črevné baktérie sú malé chemické továrne
Jedným z najdôležitejších spôsobov, ako mikrobióm pôsobí na človeka, je tvorba rôznych látok – metabolitov. Keď sa niektoré zložky potravy dostanú až do hrubého čreva, baktérie ich začnú spracúvať. Veľký význam má fermentácia vlákniny. Pri nej vznikajú mastné kyseliny s krátkym reťazcom, často označované skratkou SCFA. Najznámejšie sú acetát, propionát a butyrát. Napriek tomu, že ich až tak veľa ľudí nepozná, majú veľký význam pre správne fungovanie nielen čreva ale aj celeho tela. SCFA totiž nie sú len „odpadom“, ktoré baktérie tvoria. Môžu slúžiť ako chemickéý poslovia (správy, komunikačné jednotky) medzi mikrobiómom a našimi bunkami.Podľa vedeckých štúdií sa podieľajú na energetickom metabolizme a môžu ovplyvňovať aj zápalové procesy. Baktérie nepôsobia na telo len tým, že sú s ním v priamom kontakte, ale tým, že vyrábajú rôzne látky, ktoré prichádzajú do kontaktu s bunkami v tele.
Prečo je butyrát taký zaujímavý
Z SCFA sa veľká pozornosť venuje najmä butyrátu. Je naviac vedecky preskúmaný. Je zaujímavý preto, že môže byť súčasťou viacerých procesov naraz. Súvisí s fungovaním črevnej sliznice, imunitnou reguláciou aj kontrolou zápalu. SCFA môžu ovplyvňovať signálnu dráhu NF-κB. NF-κB je špeciálna bielkovina nachádzajúca sa v jadre bunky. Ovplyvňuje zápalové procesy. NF-κB si môžeme predstaviť ako jeden z hlavných spínačov zápalu. Ak telo bojuje s infekciou, aktivácia zápalu je potrebná. Problém nastáva vtedy, keď je zápalová signalizácia aktívna príliš dlho alebo bez dostatočného dôvodu. Niektoré črevné metabolity môžu do tejto rovnováhy zasahovať a pomáhať regulovať intenzitu imunitnej odpovede. To je jeden z dôvodov, prečo sa dnes črevný mikrobióm intenzívne skúma aj v súvislosti s chronickým nízkostupňovým zápalom. Chronický nízkostupňový zápal stojí za vznikom mnohých civilizačných ochorení.
Črevná bariéra: kontrolný bod medzi črevom a krvou
Ďalším dôležitým miestom je samotná črevná stena. Tá nemôže byť úplne nepriepustná – cez črevo potrebujeme vstrebávať živiny. Zároveň však nesmie nekontrolovane prepúšťať baktérie a ich zložky do krvi. Preto črevná bariéra funguje trochu ako „veľmi prísna colná kontrola.“ Niektoré látky do tela pustí. Iné zastaví.
Ak sa však jej funkcia naruší, do krvného obehu sa môžu vo väčšej miere dostať častí baktérií. Medzi najškodlivejšie patria najmä lipopolysacharidy (v skratke sa označujú ako LPS). Sú súčasťou vonkajšej membrány niektorých baktérií, ktoré žijú v čreve ale aj ústne dutine a pod. Ak sa LPS dostávajú do krvi vo väčšom množstve, môžu stimulovať imunitný systém a podporovať chronický nízkostupňový zápal. Tento jav sa označuje aj ako metabolická endotoxémia. To je veľmi dôležité, pretože takto sa môže problém pôvodne vznikajúci v čreve premietnuť aj do vzdialenejších tkanív. Črevo tak dokáže ovplyvňovať aj orgány, ktoré sú do neho vzdialené. LPS sa našli napr. zapálených v cievach či štítnej žľaze.
Mikrobióm a imunita sú neustále v kontakte
Črevo je jedným z hlavných miest, kde sa imunitný systém stretáva s vonkajším svetom. Obsah čreva je považovaný za vonkajší svet. Každý deň cez tráviaci trakt prejdú potraviny, baktérie, vírusy, rôzne iné látky. Imunitný systém preto musí robiť veľmi náročné rozhodnutia: Čo je neškodné? Čo môžem tolerovať? A proti čomu musím zasiahnuť? Správne „rozhodnutie“ imunitného systému v čreve je nevyhnutnou podmienkou pevného zdravia. Veľký význam tu majú napríklad regulačné T-lymfocyty (T-bunky), skrátene Treg. Ich úlohou je pomáhať tlmiť prehnané imunitné reakcie. Zabezpečujú aby imunita nereagovala prehnane. SCFA – najmä butyrát – môžu podporovať vznik a funkciu regulačných T-buniek prostredníctvom regulácie génu Foxp3. Butyrát teda pôsobí aby imunita nespúšťala neželané zápaly.
Gén Foxp3 možno pre laika chápať ako jeden z kľúčových „programov“, ktoré imunitnej bunke hovoria: „Tvojou úlohou je tlmiť prehnanú imunitnú reakciu.“
To je mimoriadne dôležité napríklad pri alergiách ale aj v tehotenstve.
Tehotenstvo je z pohľadu imunity malý zázrak
Plod v tele matky nie je geneticky úplne totožný s matkou. Polovicu genetickej informácie dostal od otca. Imunitný systém matky preto musí vytvoriť veľmi špecifické prostredie. Musí zostať dostatočne aktívny na ochranu pred infekciami, ale zároveň nesmie napadnúť vyvíjajúci sa plod, aj keď sú tam cudzie (otcove) gény. Práve regulačné T-bunky a protizápalové signály sú súčasťou tejto rovnováhy.
Mikrobiálne metabolity pochádzajú z čreva matky môžu ovplyvňovať imunitné prostredie potrebné na uhniezdenie vajíčka a vývoj placenty. Narušenie mikrobiómu môžu byť spojená so zvýšenou tvorbou zápal podporujúcich látok a zmenami imunitnej tolerancie. Môže to viesť k problémom v tehotenstve.
Črevo komunikuje aj s mozgom
Čoraz známejší je pojem os črevo – mozog. Ide o obojsmernú komunikáciu medzi tráviacim traktom a nervovým systémom. Podieľajú sa na nej:
- nervový systém
- hormóny
- látky tvorené imunitou
- mikrobiálne metabolity
V čreve sa tvoria látky ako v mozgu. Napr. serotonín a GABA, ktoré sú dôležitými súčasťami nervovej signalizácie.
Ako môže mikrobióm zasahovať do hormonálnej regulácie
Náš hormonálny systém funguje ako sieť, v ktorej si jednotlivé orgány posielajú signály. Pri reprodukcii je veľmi dôležité spojenie medzi mozgom a pohlavnými orgánmi, ktoré sa odborne nazýva hypotalamo-hypofýzovo-gonadálna os (HPG os).
Jednoducho si ju môžeme predstaviť ako reťazec (súbor vzťahov): mozog → hypofýza → vaječníky alebo semenníky
Všetko sa začína v časti mozgu nazývanej hypotalamus. Ten vytvára hormón GnRH, ktorý funguje ako akýsi štartovací signál pre reprodukčný systém. GnRH (GnRH je skratka pre gonadotropín uvoľňujúci hormón) dá pokyn hypofýze, malej žľaze nachádzajúcej sa pod mozgom, aby uvoľnila dva ďalšie hormóny – FSH (folikuly stimulujúci hormón) a LH (luteinizačný hormń). Tie putujú krvou k vaječníkom alebo semenníkom a pomáhajú riadiť ich činnosť. U žien sa podieľajú napríklad na dozrievaní vajíčok, ovulácii a tvorbe pohlavných hormónov, u mužov na tvorbe testosterónu a spermií.
Zaujímavé je, že do tejto hormonálnej komunikácie môže nepriamo vstupovať aj črevný mikrobióm. Črevné baktérie pri spracovaní potravy vytvárajú rôzne látky vrátane mastných kyselín s krátkym reťazcom (SCFA). Tie môžu ovplyvňovať zápalové, imunitné a nervovo-hormonálne signály v organizme.
Neznamená to, že črevné baktérie priamo riadia naše pohlavné hormóny. Presnejšie je povedať, že stav čreva a látky vytvárané mikrobiómom môžu predstavovať jeden z mnohých signálov, ktoré vstupujú do zložitého systému hormonálnej regulácie.
Estrobolóm: keď črevné baktérie ovplyvňujú estrogén
Estrobolóm je časť črevného mikrobiómu, ktorá sa podieľa na spracovaní estrogénov. Tvoria ho mikrobiálne gény a enzýmy schopné ovplyvniť, čo sa s estrogénmi v čreve stane – napríklad či sa časť z nich vylúči z tela, alebo sa môže opätovne vstrebať do krvného obehu. Jednoducho povedané, črevné baktérie môžu ovplyvňovať „recykláciu“ estrogénov v organizme, a tým sa podieľať na ich celkovom metabolizme.
Ako to presne funguje?
Po využití estrogénov v tele sa časť z nich spracuje v pečeni a dostane sa cez žlč do čreva. Za normálnych okolností by sa následne mohli z tela vylúčiť. Niektoré črevné baktérie však produkujú enzým β-glukuronidázu. Ten môže určité formy estrogénov opätovne aktivovať, takže sa z čreva znova vstrebú do krvi.
Predstavme si to ako recyklačné centrum.
Pečeň pripraví a zabalí estrogén do „obalu na vyhodenie“. Črevná baktéria však môže obal odstrániť a časť estrogénu sa znovu vráti do obehu. Mikrobióm tak môže ovplyvňovať, koľko estrogénu sa z tela odstráni a koľko sa ho recykluje.
Tento mechanizmus, kde sa črevný črevo podieľa na regulácii estrogénov môže viesť k príliš nízkej alebo naopak príliš vysokej hladine estrogénov. Tento mechanizmus sa skúma napríklad v súvislosti s endometriózou a ďalšími problémami, ktoré spôsobujú hormóny.
Mikrobióm a PCOS: kto ovplyvňuje koho?
Syndróm polycystických ovárií – PCOS je jednou z príčin neplodnosti. Zároveň je dobrým príkladom toho, ako zložité sú vzťahy medzi mikrobiómom a organizmom. Ženy s PCOS majú často okrem hormonálnej nerovnováhy aj inzulínovú rezistenciu, zvýšenú hladinu inzulínu a metabolické problémy. V mnohých štúdiách boli u žien s PCOS pozorované aj odlišnosti v črevnom mikrobióme – napríklad nižšia mikrobiálna diverzita alebo zmenené zastúpenie niektorých bakteriálnych skupín. Zmeny mikrobiómu môžu byť zároveň dôsledkom iných faktorov – napríklad obezity, inzulínovej rezistencie, stravovania, užívania metformínu či antibiotík.
Endometrióza a črevo
Je možná súvislosti medzi mikrobiómom a endometriózou? Endometrióza je chronické ochorenie, pri ktorom sa tkanivo podobné sliznici maternice nachádza mimo dutiny maternice. Dôležitú úlohu pri nej zohrávajú hormóny aj zápal. Práve preto sa záujem upriamuje aj na estrobolóm a imunitu. Narušenie črevného mikrobiómu by mohol ovplyvňovať estrogénovú rovnováhu a zároveň podporovať prozápalové prostredie, ktoré môže súvisieť s progresiou ochorenia.
Mikrobióm nie je len ženská téma
Črevný mikrobióm nemá vplyv len na ženy a ich plodnosť, ale aj na mužov. Tu môžeme hovoriť o osi črevo – semenníky.
Jedným z možných mechanizmov, cez ktoré má vplyv črevo na semeníky je opäť zvýšená črevná priepustnosť. Ak sa viac mikrobiálnych látok, napríklad LPS, dostáva do krvného obehu, môže sa zvyšovať systémový zápal a oxidačný stres. Ten môže následne ovplyvniť aj bunky v semenníkoch. Oxidačný stres je pre spermie dôležitý, pretože ich membrány a DNA (genetická informácia) sú naň citlivé. V zvieracích experimentoch bola napríklad dysbióza (narušenie mikrobiómu) vyvolaná stravou spojená so zhoršenou koncentráciou a pohyblivosťou spermií.
Stres môže meniť črevo a črevo môže meniť reakciu na stres
Mozog a črevo komunikujú cez takzvanú HPA os (hypotalamus - hypofýza- kôra nadobličiek) – systém, ktorý reguluje stresovú odpoveď a hladinu kortizolu. Chronická porucha osi črevo – mozog môže ovplyvňovať reguláciu kortizolu a následne aj reprodukčné hormóny. Vyšší kortizol môže napríklad potláčať uvoľňovanie gonadotropínov a negatívne zasahovať do ovulácie alebo tvorby spermií. Vzťah je obojsmerný. Stres môže meniť črevné prostredie a mikrobióm, zatiaľ čo mikrobiálne metabolity môžu ovplyvňovať signály, ktoré vstupujú do osi črevo – mozog.
Čo všetko mení mikrobióm?
Mikrobióm nie je stabilná zbierka baktérií, ktorú dostaneme pri narodení a máme rovnakú celý život. Mení sa. Veľký vplyv naň má:
- strava
- fyzická aktivita
- stres
- obezita
- lieky
- antibiotiká
- spánok
- ďalšie faktory životného štýlu
Strava a mikrobióm
Strava je nielen výživa pre človeka, ale je aj potravou pre mikrobióm. Strava bohatá na fermentovateľnú vlákninu môže podporovať tvorbu SCFA a regulačné imunitné mechanizmy. Naopak na vlákninu chudobná strava sa spájala s nižšou mikrobiálnou diverzitou (rôznorodosťou) a podporou črevných baktérií, ktoré môžu vytvárať prostredie podporujúce zápal.Preto môže to, čo každý deň položíme na tanier, meniť nielen naše vlastné bunky, ale aj prostredie pre mikroorganizmy v hrubom čreve. A cez črevo môže strava ovplyvňovať aj reprodukčný systém a plodnosť
Záver
Črevný mikrobióm dnes nemožno vnímať iba ako pomocníka pri trávení – je súčasťou komplexnej siete, ktorá prepája metabolizmus, imunitu, nervový systém aj hormonálnu reguláciu. Prostredníctvom látok, ktoré črevné mikroorganizmy vytvárajú, môže črevné prostredie nepriamo zasahovať aj do procesov súvisiacich s hormonálnou rovnováhou a reprodukčným zdravím. Mikrobióm pritom nie je nemenný – ovplyvňuje ho strava, pohyb, stres, spánok, lieky aj ďalšie faktory nášho životného štýlu. Starostlivosť o črevo tak môže byť jedným z dielikov oveľa väčšej skladačky celkového, hormonálneho aj reprodukčného zdravia.
Svoje črevo môžete podporiť týmito produktami:
Butyrate: https://www.abczdravia.sk/medved-natural-butyrate-60-kapsul
ProbioLAFTI®: https://www.abczdravia.sk/medved-natural-probio-lafti-60-g
Zdravie nie je všetko, ale je to najdôležitejšie, čo máme
Andrej Medveď a jeho team