Badanie flory jelitowej

Choroby układu pokarmowego; przełyku, żołądka, jelit, wątroby, trzustka, dróg żółciowych, odbytu)
admin. med.

Badanie flory jelitowej

Post autor: admin. med. »

Flora jelitowa

Jelito człowieka tworzy złożony i ciągle rozwijający się bakteryjny ekosystem, który kształtuje się w pierwszych latach naszego życia. Ilość bakterii w jelicie jest początkowo niewielka, ale z upływem lat wzrasta. Podczas porodu i krótko po nim następuje pierwsza kolonizacja bakterii w dotychczas jałowym przewodzie pokarmowym. Wraz z pojawieniem się pierwszych prac naukowych Tissiera w 1900 roku, mikroflorze jelitowej zaczęto poświęcać szereg badań.

U dzieci, których poród przebiegł bez komplikacji, kolonizacja bakterii rozpoczyna się już w momencie narodzin. Pierwszymi drobnoustrojami, które można wykryć u niemowląt tuż po porodzie są Escherichia coli, inne Enterobacteriacae oraz Streptococcus. Na osiedlanie się bakterii w jelicie wpływa spożywany pokarm. To czy dziecko karmione jest mlekiem pochodzącym z piersi matki, czy też mlekiem sztucznym, można rozpoznać po mikroflorze jelita. Jelito dziecka karmionego mlekiem matki zasiedlone jest przez bakterie produkujące kwas mlekowy (Bifidobacterium i Lactobacillus). Produkowany przez nie kwas mlekowy powoduje zakwaszenie środowiska, co uniemożliwia bakteriom chorobotwórczym osiedlanie się w jelicie.
badania-flory-1.gif
badania-flory-1.gif (52.46 KiB) Przejrzano 669 razy
badania-flory-2.gif
badania-flory-2.gif (30.34 KiB) Przejrzano 669 razy
W przeciwieństwie do dzieci karmionych mlekiem matki, u dzieci karmionych butelką mikroflora jelita jest podobna do mikroflory jelita osoby dorosłej. Cechą charakterystyczną tego jelita jest przede wszystkim występująca w nim różnorodność gatunków bakterii. U zdrowej osoby w średnim wieku, ekosystem składa się przede wszystkim z bakterii beztlenowych o łącznej ilości od 10 do 100 bilionów. Szacuje się, że na różnych odcinkach jelita znajduje się łącznie od 400 do 500 różnych rodzajów bakterii. Kolonizacja bakterii odbywa się zarówno w świetle jelita, w warstwie śluzowej, jak i na powierzchniach błony śluzowej. W przeciwieństwie do jelita cienkiego, w którym znajduje się 103-107 komórek w gramie kału, w jelicie grubym znajduje się 1011-1012 komórek w gramie kału.
W jelicie grubym u osób w średnim wieku, znaleźć można wyłącznie bezwzględne beztlenowce bezwzględne (Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Clostridium, Fusobacetrium, Ruminococcus, Roseburia), podczas gdy mikroflora jelita cienkiego składa się głównie z fakultatywnych bakterii względnie beztlenowych. Należą do nich głównie bakterie Enterococcus oraz Lactobacillus. Widoczne jest zatem, że pod względem ilości i różnorodności występujących w jelicie bakterii, mikroflora jelita grubego znacznie przewyższa mikroflorę jelita cienkiego.

Panujące w jelicie warunki środowiskowe oraz różnorodność substratów doprowadzonych w formie pokarmu sprzyjają rozwojowi oraz aktywności bardzo złożonych populacji bakterii. Składniki pokarmowe oraz wytworzone przez organizm człowieka substancje stają się dla mikroorganizmów cennym źródłem węgla oraz energii. W zamian za to, bakterie przyczyniają się do prawidłowego funkcjonowania organizmu i spełniają następujące funkcje:

koordynacja układu immunologicznego,
oporność na osiedlanie się bakterii patogennych,
wytwarzanie witamin (tiamina, ryboflawina, pirydoksyna, B12, K),
wspomaganie początkowego procesu trawienia,
zaopatrywanie warstwy nabłonkowej jelita w energię (butyrat),
pobudzanie motoryki przewodu pokarmowego,
przekształcanie steroidów oraz kwasów żółciowych.

UKŁAD ODPORNOŚCIOWY ZWIĄZANY Z BŁONAMI ŚLUZOWYMI
Jelito jest ważnym organem pełniącym funkcje immunologiczne. Około 80% nabytej odporności ma swój początek przy kontakcie antygenów ze strukturami układu odpornościowego w jelicie. Błona śluzowa przewodu pokarmowego mieści w sobie największą ilość limfocytów. Żaden inny organ immunologiczny nie jest w stanie wytworzyć tak samo dużej ilości przeciwciał. System immunologiczny przewodu pokarmowego, tkanka limfatyczna związana z przewodem pokarmowym (GALT, gut-associated lymphoid tissue) z filogenetycznego punktu widzenia jest wcześnie powstałym układem obronnym organizmu. Charakterystyczną cechą układu odpornościowego błony śluzowej, która pojawiła się dopiero u wyższych kręgowców jest jego funkcjonalna niezależność. Dzięki łącznej powierzchni 400m2 jelito tworzy największą powierzchnię graniczną pomiędzy organizmem a środowiskiem zewnętrznym. W związku z tym, błona śluzowa jelita jest narażona na ciągły kontakt z potencjalnymi antygenami, którymi może być pokarm, mikroby, toksyny, pasożyty oraz alergeny.

Główną funkcją jaką spełniają komórki immunologiczne jest nie tylko translokacja mikroorganizmów ze światła jelita do głębszych warstw tkanki i w rezultacie do krążenia krwi, pełnią one bowiem również inne ważne funkcje regulacyjne. Dostarczane z pokarmem antygeny nie powodują żadnej specyficznej odpowiedzi immunologicznej, a produkcja przeciwciał jest zahamowana. Brak odpowiedzi na podany doustnie antygen nie jest bynajmniej spowodowany nieudolnością układu immunologicznego do rozpoznania tego antygenu.

Komórki immunologiczne jelita odpowiedzialne są za mechanizmy wystąpienia tolerancji pokarmowej obejmujące delecję klonalną, anergię i aktywną supresję. Sensem biologicznym zjawiska tolerancji pokarmowej jest zapobieganie uogólnionej odpowiedzi immunologicznej na antygeny pokarmowe.
badania-flory-3.gif
badania-flory-3.gif (21.04 KiB) Przejrzano 669 razy
STABILNOŚĆ MIKROFLORY JELITOWEJ
Mikroflora jelitowa odgrywa decydującą rolę w regulacji procesu trawienia i utrzymywaniu w gotowości układu odpornościowego błon śluzowych. Podstawowym warunkiem jej właściwego oddziaływania jest prawidłowy skład ekosystemu flory jelitowej. Dzięki nowoczesnej metodzie diagnostycznej stało się możliwe określenie zmian i zaburzeń w tym składzie.

KONCEPCJA BADAŃ DIAGNOSTYCZNYCH KYBERSTATUS

Diagnostyka KyberStatus umożliwia poznanie składu mikroflory jelitowej i określenie wpływu tych zmian na proces trawienia oraz system immunologiczny. Umożliwia ona również dobór odpowiedniego leczenia oraz oszacowanie długości trwania leczenia. Badanie to określa następujące aspekty:

mikroflora zapewniająca ochronę układu pokarmowego,
mikroflora stymulująca układ immunologiczny,
mikroflora proteolityczna,
fakultatywne bakterie chorobotwórcze,
inne parametry bakterio-fizjologiczne,
pH kału

Badania KyberStatus opierają się na zebranych przez lata doświadczeniach oraz na ciągłym pogłębianiu wiedzy z tego zakresu. Badania te mają szczególne zastosowanie w medycynie prewencyjnej, ponieważ pozwalają określić czynniki ryzyka choroby nowotworowej, alergii u dzieci, jak i u dorosłych oraz wystąpienia kamicy nerkowej i pęcherzyka żółciowego.

MIKROFLORA OCHRONNA PRZEWODU POKARMOWEGO

Ważną rolą tak zwanej mikroflory ochronnej jest zapobieganie zasiedleniu się i rozmnażaniu mikroorganizmów chorobotwórczych w przewodzie pokarmowym. Ta właściwość mikroflory jelita, nazywana "opornością na kolonizację przez bakterie patogenne" polega na:

kompetycji w procesie wiązania się z receptorami na powierzchni komórek nabłonka,
wytwarzaniu substancji zabójczych dla bakterii patogennych takich jak bakteriocyny, H2O2,
współzawodnictwie o substancje odżywcze, witaminy oraz czynniki wzrostu,
obniżeniu wartości pH poprzez uwolnienie produktów przemiany materii (kwas mlekowy, kwas octowy)

Do tak zwanej mikroflory ochronnej zalicza się bakterie produkujące kwas mlekowy z rodzaju Lactobacillus i Bifidobacterium.
badania-flory-4.gif
Wykorzystują one węglowodany z pokarmu i wydzielają w dużych ilościach produkty przemiany materii np. kwas mlekowy. Kwas mlekowy prowadzi do silnego zakwaszenia środowiska w jelicie i zapewnia ochronę przed mikroorganizmami chorobotwórczymi , które z reguły nie osiedlają się w środowisku kwaśnym. Co więcej, bakterie kwasu mlekowego mają doskonałą zdolność adhezji do nabłonka jelita, przez co uniemożliwiają kolonizację przez patogeny. Bakterie z grupy Lactobacillus znane są z tego, że potrafią wytwarzać bakteriocyny. Przede wszystkim jednak poprzez produkcję nadtlenku wodoru (H2O2) hamują rozwój innych, potencjalnie chorobotwórczych, bakterii.

W ramach badań KyberStatus stwierdza się rutynowo, jaki jest udział procentowy bakterii z grupy Lactobacillus wytwarzających nadtlenek wodoru, ponieważ dowiedziono, że głównie one zapobiegają namnażaniu bakterii potencjalnie chorobotwórczych .Ponadto, bakterie z rodzaju Lactobacillus stosuje się w leczeniu przy całym szeregu dolegliwości jelitowych (zaparcia, biegunki, zapalenie jelita grubego).

Wysoka liczba bakterii z rodzaju Lactobacillus w kale wskazuje na prawidłowe zasiedlanie powierzchni jelita cienkiego. W skład zdrowej mikroflory jelita grubego wchodzą również Bifidobacterium. Podobnie jak bakterie z grupy Lactobacillus, należą one do bakterii wytwarzających kwas mlekowy. Przypisywanych jest im również wiele pozytywnych efektów zdrowotnych. Obecnie prowadzone są badania mające na celu stwierdzenie, czy Bifidobacterium posiadają właściwości hamujące rozwój raka jelita .

Bakterie Bacteroides również odgrywają znaczącą rolę w tworzeniu mikroflory ochronnej. Bakterie te wytwarzają szereg enzymów, które umożliwiają rozkład węglowodanów złożonych udostępniając je jednocześnie innym bakteriom. Są to najbardziej powszechne bakterie jelitowe (109-1011 komórek/g kału). Wytworzony przez bakterie Bacteroides kwas octowy zostaje następnie zużyty przez organizm. Biorąc pod uwagę wszystkie wytworzone przez bakterie krótko łańcuchowe kwasy tłuszczowe, bakterie te dostarczają nam dziennie aż 540 kcal. Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe skutecznie pobudzają motorykę jelit.

W ostatnich latach stwierdzono istnienie komunikacji pomiędzy komórkami nabłonka jelita a bakteriami z grupy Bacteroides i udowodniono, że bakterie Bacteroides wywierają wpływ na reakcje immunologiczne, pobudzając komórki nabłonka jelita do produkcji angiogenin. Są to białka, których wydzielanie indukowane jest podczas procesów zapalnych. Angiogeniny wykazują działanie przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze.

WPŁYW MIKROFLORY NA UKŁAD IMMUNOLOGICZNY

Lokalny system immunologiczny jelita składa się z trzech głównych regionów, gdzie nagromadzone są limfocyty:

jelitowe grudki chłonne (kępki Peyera),
limfocyty śródnabłonkowe,
limfocyty znajdujące się w Lamina Propria (warstwie podśluzowej).
badania-flory-5.jpg
badania-flory-5.jpg (45.3 KiB) Przejrzano 669 razy
Grudki chłonne tworzą analogicznie do migdałów błony śluzowej gardła, strukturalne narządy limfatyczne. W 1919 roku znaleziono pierwsze dowody na niezależność pomiędzy jelitowym układem immunologicznym a krążącymi we krwi przeciwciałami (AK). W późniejszym czasie udowodniono, że ludzkie jelito dzięki wytwarzaniu przeciwciał jest w stanie stworzyć ochronę przed czerwonką, zanim jeszcze udowodniono obecność przeciwciał w surowicy. Dziś już wiemy, że przeciwciała powodują przemieszczanie się mikroorganizmów ze światła jelita do głębszych warstw jelita i do krążenia krwi. Istotny jest również fakt, iż większość podanych drogą doustną antygenów nie powoduje specyficznych reakcji immunologicznych.Ta zdolność do powstania tolerancji pokarmowej, a tym samym do immunomodulacji całego systemu odpornościowego zależy od kolonizacji jelita przez bakterie.
badania-flory-6.gif
badania-flory-6.gif (61.55 KiB) Przejrzano 669 razy
W tym procesie znaczącą rolę odgrywa wydzielnicza IgA (slgA). Rosenkranz i Grundmann pokazali, że bakteria komensalna Enterococcus faecalis indukuje uwolnienie interferonu gamma (INF-γ) i interleukiny 1β i 6.Uwalniana w wyniku działania bakterii fitohemaglutynina reguluje na zasadzie sprzężenia zwrotnego wydzielanie interferonu. Dzięki temu możliwe było zrozumienie poznanych przed laty zjawisk i stworzenie farmakologicznego modelu działania probiotyków. W ostatnich latach, dzięki licznym badaniom poświęconym skuteczności probiotyków stwierdzono, że infekcje jelitowe mogą zostać złagodzone dzięki leczeniu uwzględniającym przyjmowanie probiotyków. Intensywność oraz zakres działania doustnie przyjętych probiotyków, w skład których wchodzą Enterococcus i E. coli jest znacznie większa niż w przypadku bakterii Lactobacillus i Bifidobacterium. Spektrum działania obejmuje wszystkie elementy odporności komórkowej i humoralnej. Skuteczność działania probiotyków oraz ich medyczne znaczenie jest coraz większe a zakres działania dotyczy nie tylko obszaru jelita.

MIKROFLORA PROTEOLITYCZNA

Określenie "bakterie gnilne" jest przestarzałym i mylącym opisem procesu rozkładu białek przez bakterie. Do najbardziej znanych proteolitycznych bakterii należą bakterie z rodzaju Escherichia, Proteus, Klebsiella i Clostridium. Większość białek przyjętych z pożywieniem jest trawiona i wchłaniana w jelicie cienkim. Białka, które docierają do jelita grubego nie mogą zostać wchłonięte. Rozpoczyna się dwustopniowy proces rozkładu, w którym to białka pokarmowe w jelicie grubym ulegają proteolizie i dezaminacji do aminokwasów.

Do głównych produktów rozkładu białek należą:

amoniak (obciążenie wątroby),
CO2,
krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe,
złożone łańcuchy kwasów tłuszczowych, głównie kwas izo-masłowy i kwas izo-walerianowy
badania-flory-7.gif
badania-flory-7.gif (58.25 KiB) Przejrzano 669 razy
BAKTERIE POTENCJALNIE CHOROBOTWÓRCZE
Liczne bakterie przewodu pokarmowego są proteolitycznie aktywne. Dzieje się tak głównie w przypadku zasadowego pH (>7), które pobudza wiele enzymów. Wytworzone produkty posiadają również właściwości alkaliczne i prowadzą do dalszego wzrostu pH. Przy wartościach pH<6 z jonu amonowego tworzy się sól amonowa, która nie jest wchłaniana i zazwyczaj wydalana jest z kałem. Dlatego optymalne jest przesunięcie wartości pH kału w kierunku kwaśnym. Złożone łańcuchy kwasów tłuszczowych (kwasy izo- tłuszczowe) służą jako marker bakteryjnej proteolizy w jelicie. W wyniku dekarboksylacji kwasów aminowych powstają aminy. Wiedza na temat tych amin jest ważna z dwóch powodów: z jednej strony odgrywają one bardzo ważną rolę w regulacji wzrostu komórek oraz w różnicowaniu nabłonka żołądkowo-jelitowego. Z drugiej strony, mówi się o nich jako o czynnikach karcynogennych.

Większość bakterii, która znajdują się w przewodzie pokarmowym zdrowego człowieka ma bardzo korzystny i pozytywny wpływ na funkcjonowanie mikroflory jelit. Fakultatywne bakterie chorobotwórcze (np.:Enterobacteriacae) są to bakterie, które normalnie występują w bardzo małej ilości. Mogą one jednak zniszczyć lub uszkodzić delikatny system jakim jest mikroflora jelita.
Entereobacteriacae to fakultatywne beztlenowce, mogące przeżyć w warunkach beztlenowych. Podwyższona ilość Entereobacteriacae może być zatem przyczyną zaburzeń żołądkowo-jelitowych. Dlatego KyberStatus obejmuje badanie następujących rodzajów bakterii:

E. coli biovare,
Citrobacter spp.,
Klebsiella spp.,
Proteus spp.,
Enterococcus,
Clostridium spp.
badania-flory-8.jpg
badania-flory-8.jpg (18.05 KiB) Przejrzano 669 razy
INNE PARAMETRY BAKTERIO-FIZJOLOGICZNE

Aby uzyskać energię i inne czynniki potrzebne do wzrostu lub utrzymania aktywności komórkowej, mikroflora jelitowa powoduje fermentację węglowodanów i innych substancji. Produktami końcowymi tej fermentacji są gazy i krótko łańcuchowe kwasy tłuszczowe, głównie kwas octowy, propionowy i masłowy.

Badania wykazały, że kwas masłowy w odróżnieniu od kwasu octowego, L-glutaminu lub D-glukozy jest chętniej poddawany przemianie materii przez komórki błony śluzowej jelita i transportowany. Stosunek krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych u pacjentów z rakiem jelita i polipami, w porównaniu do osób zdrowych przesunięty jest na niekorzyść kwasu masłowego. Przypisywane jest mu ochronne działanie przed powstaniem raka jelita. Jedną z możliwości terapeutycznych mającą na celu wzrost bakteryjnej produkcji kwasu masłowego jest podawanie pacjentom niewchłanialnych polisacharydów (inulina, skrobia, oligosacharydy. Bakterie są odpowiedzialne za tworzenie i uwalnianie gazów w procesie fermentacji. Głównie powstają: dwutlenek węgla CO2, wodór (H2), metan (CH4), siarkowodór (H2S) oraz występujący w małych ilościach azot (N2). Do produkcji gazów wykorzystywane są białka i węglowodany, natomiast nigdy tłuszcze. Gazy, których tworzenie się uzależnione jest w głównej mierze od rodzajów bakterii, które zasiedlają jelito oraz od spożytego pokarmu, mogą mieć znaczący wpływ na procesy patogenne. U pacjentów z zespołem jelita drażliwego stwierdza się występowanie podwyższonej ilości H2.

Zarówno ilość H2, jak i ilość CO2 może ulec zmniejszeniu w trakcie procesu metanogenezy (wytwarzanie metanu, CH4) lub procesu acetogenezy (wytwarzanie octanu, CH3COO-). W przypadku metanogenezy objętość gazu może zostać zmniejszona do 1/5, a w przypadku acetogenezy do zera. Proces acetogenezy nie ma szkodliwego wpływu na organizm ludzki, natomiast przy zwiększonej metanogenezie stwierdza się osłabienie perystaltyki jelitowej. H2 może zostać przekształcone przez reduktor siarczanu do siarkowodoru (H2S). H2S ma toksyczne działanie na komórki nabłonka jelita, wywołuje Colitis ulcerosa i inne zapalne choroby jelit. Dieta obfitująca w białko zwiększa prawdopodobieństwo tworzenia się H2S.


WARTOŚĆ PH KAŁU
Wyniki pomiaru kwasowości (pH) wskazują na zachodzące w jelicie procesy enzymatyczne. Wiele powyżej przedstawionych procesów uzależnionych jest od wartości pH. Proteoliza peptydów i aminokwasów zachodzi w środowisku zasadowym. "Korzystny" proces acetogenezy zachodzi w środowisku kwaśnym, ponieważ nie wytwarza się tutaj żaden gaz. Natomiast proces redukcji siarczanu, podczas którego dochodzi do wytworzenia się H2S, jak również proces metanogenezy, w którym dochodzi do wytworzenia się CH4 przebiegają korzystniej przy neutralnym pH. Zakłada się, że około 25% kwasu octowego wytwarzane jest podczas procesów acetogenezy. Wyprodukowany kwas octowy pokrywa do 10% całego zapotrzebowania organizmu w energię, wobec czego w tym przypadku jak najbardziej można mówić o bakteryjnej symbiozie.
badania-flory-9.jpg
badania-flory-9.jpg (10.97 KiB) Przejrzano 669 razy
ODPOWIEDZ
  • Podobne tematy
    Odpowiedzi
    Odsłony
    Ostatni post