Záhady střevního mikrobiomu: Cesta k fungující imunitě

Skolí vás každý bacil, který proletí okolo? Cest k nápravě je řada, pokud ale chcete svoji imunitu povzbudit opravdu účinně a trvale, musíte začít uvnitř svých střev. Právě rovnováha střevního mikrobiomu je totiž klíčem k fungující obranyschopnosti.

Jakými mechanismy tedy mikrobiom imunitu ovlivňuje? Jak obranyschopnost podpořit pomocí výživy či doplňků stravy? A proč může imunitu narušit například deprese či onemocnění štítné žlázy?

To nejdůležitější z pohledu imunity se v našem těle odehrálo již v prvních letech života. Ještě při porodu byla naše střeva osídlena mikroorganismy pocházejícími z naší matky a masivní vývoj a dozrávání mikrobiomu. Nevýhodu přitom už na počátku mají děti nedonošené, jejichž střeva mají vyšší náchylnost k zánětlivým procesům. Velkou výhodu naopak poskytuje kojení, které miminkům nejen dodává protilátky, ale má i pozitivní vliv na vývoj jejich mikrobiomu. A ten je zase zásadní při vývoji imunitního systému.

Například některé ze střevních bakterií (typicky Bacteroides fragilis) se přímo účastní řízení dozrávání imunitního systému, tvorby jednotlivých imunitních buněk a a imunoglobulinů (tj. protilátek). Správná diverzita (různorodost) střevních mikroorganismů také pomáhá vytvářet imunoregulační sítě, které nás chrání před vznikem alergií.

Bezprostředně po narození se také ve sliznici vytvářejí tzv. Toll-like receptory, které reagují na signály, které mikroby vysílají v průběhu infekce, a následně pomáhají vyvolat imunitní reakci na nákazu.

Zjednodušeně řečeno: pokud se v prvním měsících a letech v oblasti střevního mikrobiomu pokazí, obvykle se to projeví poruchami imunity a náchylností ke vzniku nemocí v pozdějším životě.

Rozetnout začarovaný kruh

Naštěstí lze leccos z toho, co se v dětství pokazilo, napravit i v dalším životě. A samozřejmě i pokazit. Pozitivním a negativním vlivům, které na složení a rovnováhu střevního mikrobiomu působí, jsme vystaveni po celý život, a proto lze imunitu podpořit v jakémkoliv věku.

Důležité je přitom vědět, že mezi mikroorganismy žijícími ve střevech a naší přirozenou imunitou přitom dochází k neustálé obousměrné komunikaci. Platí tedy, že když máme narušenou rovnováhu střevního mikrobiomu, špatně funguje imunita, a když špatně funguje imunita, narušuje se rovnováha střevního mikrobiomu. Je to tak trochu začarovaný kruh, a pokud ho chceme rozetnout, měli bychom začít právě u našich střev.

Vztah mezi střevy a imunitou

Cesty, kterými se střevní mikrobiom a imunita vzájemně ovlivňují, jsou velice složité a jejich vědecké zkoumání je stále spíše na počátku. Zde je pár příkladů vzájemného ovlivňování.

Střevní sliznice jako základ zdraví

Když mluvíme o střevech a mikrobiomu, obvykle máme na mysli hlavně druhové složení střevních obyvatel, důležitý je ale i stav střevní sliznice. Pokud je totiž v těle vše v pořádku, odehrává se veškerý mikrobiální život výhradně na povrchu sliznice, která zůstává neprostupná a odděluje mikrobiom od dalších tkání. Některé z produktů střevních mikroorganismů (například indoly) pak spolu s protilátkami IgA pomáhají tuto nepropustnost slizniční bariéry udržovat (IgA přitom zároveň pomáhají udržovat rovnováhu střevního mikrobiomu). Pokud je bariérová funkce sliznice narušena, dochází k pronikání mikroorganismů i toxinů do krevního oběhu.

Antimikrobiální peptidy

Na kondici střevní sliznice závisí i produkce jednoho z klíčových hráčů ve střevech, tzv. antimikrobiální peptidů (AMP), které jsou nezbytné pro ochranu střev proti infekcím, a zároveň pomáhají formovat střevní mikrobiom a přispívají k přirozené imunitě – jde o jeden z vývojově nejstarších imunitních mechanismů. Pokud je produkce AMP narušena, vede to nejen ke zhoršení obranyschopnosti, ale stoupá také riziko vzniku zánětlivých střevních onemocnění, jako je Crohnova choroba a ulcerózní kolitida.

Cytokiny a zánět

Další důležitou funkcí buněk střevní sliznice je produkce tzv. cytokinů, které hrají důležitou roli v regulaci zánětlivých procesů: některé z nich působí prozánětlivě, takže při jejich zvýšené produkci stoupá ve střevech i zbytku těla intenzita zánětlivých procesů, jiné protizánětlivě. Neplatí přitom, že ty prozánětlivé jsou špatné a protizánětlivé dobré. I zánětlivé procesy totiž mají v těle řadu důležitých funkcí a jsou potřebné i pro správný průběh imunitních reakcí. Podmínkou ovšem je, aby byly jednotlivé typy cytokinů vzájemně v rovnováze. A právě k jejímu narušení při špatném stavu střevní sliznice a chybnému složení střevního mikrobiomu dochází.

Vznik a vývoj imunitních buněk

Při narušené rovnováze střevního mikrobiomu a špatné funkci sliznice dochází nejen k ovlivnění produkce AMP, ale i jednotlivých imunitních buněk, a ty zase spolupracují na udržení střevní bariéry. Některé střevní bakterie například produkují látku jménem butyrát, která je nezbytná k tomu, aby z buněk jménem monocyty vznikaly tzv. makrofágy, které jsou zásadní pro obranu proti mikrobiální infekci. Na základě informací z mikrobiomu je tvarována i plasticita nedávno objeveného typu imunitních buněk jménem vrozené lymfoidní buňky (ILC), které pravděpodobně hrají v imunitních reakcích zcela zásadní roli.

Oboustranný vztah platí i u dalších důležitých imunitních hráčů, například B-buněk a T-buněk. Například B-buňky ve střevech každý den vyprodukují několik gramů protilátek IgA, které pomáhají udržovat rovnováhu střevního mikrobiomu a brání vzniku zánětu. Trochu složitější je to pak s T-buňkami, které zdaleka neslouží jen jako obrana proti infekci – některé z nich například efektivně ničí patogeny i rakovinné buňky, zatímco jiné, například buňky Th17, mohou pomáhat i škodit – například podporovat vznik zánětlivých procesů, a dokonce se podílet i na vzniku chronických zánětlivých střevních onemocnění. A to, jestli Th17 dozrají v prospěšnou či škodlivou formu, do značné míře závisí na tom, jaký je ve střevech podíl bakterií produkujících butyrát.

Bakterie nežijí jen ve střevech

Byla by rovněž chyba, pokud bychom slovo „mikrobiom“ vnímali pouze v souvislosti se střevy. Bakterie a další mikroorganismy totiž osídlují i naši pokožku, pochvu a nemálo jich žije i v našich plicích. A právě tam mohou výrazně ovlivňovat naši odolnost vůči respiračním onemocněním.

 I plicní mikrobiom ovšem může být zásadně narušen, a to například vdechováním škodlivin z životního prostředí. I tady přitom platí, že nejvyšší citlivost vůči nim vykazují děti v novorozeneckém a kojeneckém věku. Výzkumů na toto téma však zatím proběhlo jen málo a není tedy jasné, nakolik efektivně lze složení plicního mikrobiomu pozitivně ovlivňovat.

Co škodí a co prospívá?

Pojďme se tedy podívat na konkrétní vlivy, které mohou ovlivňovat náš střevní mikrobiom a tím i imunitu.

Antibiotika

Přestože antibiotika dokázala za dobu své existence zachránit nepočítaně lidských životů, nelze přehlížet ani jejich stinnou stránku v podobně negativního vlivu na střevní mikrobiom. Zvláště širokospektrální antibiotika negativně ovlivňují poměry střevních bakterií, snižují množství jimi produkovaného butyrátu a dalších mastných kyselin s krátkým řetězcem, umožňují přemnožení střevních plísní, což může mít za následek rozvoj alergií a podporují rozvoj zánětlivých onemocnění. Zvláště závažné následky má jejich nadužívání v raném dětství.

Nezdravé stravování

Naše střevní bakterie jsou ve své výživě odkázány na to, co jim dodáme ve formě stravy. Právě složení jídelníčku proto ovlivňuje kondici střevního mikrobiomu zcela zásadním způsobem, přičemž platí, že zvláště negativně zde působí to, co označujeme jako „typická západní strava“ – tedy jídelníček s nedostatkem vlákniny a nadbytkem nasycených tuků, jednoduchých sacharidů a potravních aditiv.

Například nadměrná konzumace nasycených tuků způsobuje přemnožení bakterie Bilophila wadsworthia a snížení hladiny butyrátu a kyseliny retinové, což podporuje průběh zánětlivých a autoimunitních procesů. Zánět a imunitní procesy zhoršují i sacharidy s vysokým glykemickým indexem, některá umělá sladidla a emulgátory. Pokud ale naopak zařadíme do jídelníčku luštěniny a celozrnné obiloviny, dojde ke zlepšení rovnováhy ve střevech již po relativně krátké době.

Důležité je i načasování příjmu potravy – například tzv. přerušovaný půst, kdy je příjem potravy omezen pouze na určitou dobu každého dne, má na složení střevního mikrobiomu výrazný pozitivní vliv.

Vliv některých onemocnění

Narušení imunitního systému může souviset i s některými onemocněními, pro něž je rovněž charakteristická i nerovnováha ve střevním mikrobiomu. Typickým příkladem jsou zánětlivá střevní onemocnění, platí to ale i pro choroby, do nichž by to člověk na první pohled neřekl.

Například pro depresi je typická nejen vyšším míra zánětlivých procesů v oblasti mozku, ale dochází při ní i k přímému negativnímu ovlivnění imunitních buněk. Ty například při depresi mění svůj tvar, což je dáno zhoršením funkce jejich membrány, která se zároveň projeví i zhoršením efektivity imunitních reakcí. Navíc se při depresi aktivuje osa hypofýza – hypotalamus – nadledviny, čímž dochází ke zvýšení produkce stresových hormonů, což imunitu dále poškozuje.

Oboustranný vztah existuje i mezi imunitou a funkcí štítné žlázy – obranyschopnost bývá narušena zejména při hypofunkci tohoto orgánu. Navíc platí, že i funkce štítné žlázy úzce souvisí s rovnováhou střevního mikrobiomu. (Více zde: https://www.epivyziva.cz/zahady-strevniho-mikrobiomu-3-jak-zlepsit-funkci-stitne-zlazy/)

Epigenetické souvislosti

Zmiňovali jsme, že začarovaný kruh vzájemného vztahu mikrobiomu a imunity lze nejsnáze rozetnout právě snahou o zlepšení rovnováhy střevního mikrobiomu. To však neznamená, že by bylo zbytečné se zaměřovat i na přímé vylepšení fungování imunity. Naopak je výhodné se zároveň zaměřit i na podporu epigenetických procesů, které podporují aktivitu klíčových genů v naší DNA.

Imunita je velmi složitý systém, do kterého je zapojen velký počet genů v naší DNA. Ty řídí například samotný vznik imunitních buněk, jejich diferenciaci a další procesy. Platí přitom, že čím více genů je do nějakého procesu zapojeno, tím větší je i riziko, že se něco pokazí.

Intenzitu a průběh epigenetických reakcí v našem těle obecně ovlivňují faktory, které souhrnně označujeme jako životní styl. Proto je důležité se zaměřit zejména na výživu, zařazení pravidelného pohybu, dostatek spánku nebo se pokusit omezit míru stresu (více si můžete přečíst zde: https://www.epivyziva.cz/5-cest-k-fungujici-imunite-jak-vam-pomuze-epigenetika/).  A pomoci mohou i některé doplňky stravy s epigenetickými účinky (viz níže).

Navíc platí, že i samotné mikroorganismy obývající naše střeva a další orgány mají svou vlastní genetickou informaci a my tak můžeme svým životním stylem ovlivňovat nejen aktivitu vlastních genů, ale i genů všech mikroorganismů obývajících naše tělo.

Pomohou doplňky stravy?

Doplňků stravy, které mohou zároveň podpořit střevní mikrobiom i imunitu, je celá řada.

Dietní vláknina

Vláknina představuje potravu pro „přátelské bakterie“ v našich střevech a její nízký příjem je jednou z nejčastějších výživových chyb. Kromě zařazování potravin s jejím vysokým obsahem (luštěniny, celozrnné obiloviny, košťálová zeleniny, ořechy a semena atd.) je možné ji užívat i jako doplňky stravy. Vhodné je například psyllium nebo doplňky stravy s inulinem – ten je mj. obsažen i v nápojích z pražené čekanky.

Probiotika

Výzkumů, které potvrzují pozitivní vliv probiotik na imunitní systém, je celá řada. Nejčastěji bývají zkoumány bakterie rodu Lactobacillus a Bifidobacterium, případně i některé další – například Streptococcus thermophylus. Řada těchto probiotik má dokonce prokázané epigenetické účinky – například Lactobacillus rhamosus Lcr35 nebo směs L. acidophylus, L. casei, L. reuteri, B. bifidum a Streptococcus thermophylus způsobily v těle hostitele epigenetické změny, které se projevily snížením zánětlivých procesů a zvýšením aktivity tzv. dendritických buněk, které hrají v obranyschopnosti velmi důležitou roli, ovlivnila ale i B-buňky a T-buňky. Rozsáhlý pozitivní vliv na imunitní systém byl potvrzen i u bakterií L. casei Shirota, B. animalis, B. lactis, L. jonhsonii či Saccharomyces cerevisiad boulardii. Imunitu ale prokazatelně povzbudí i konzumace jogurtu či kysaných mléčných nápojů.

Dietní polyfenoly

Polyfenoly představují širokou skupinu látek obsažených zejména v rostlinných potravinách. Mají výrazné antioxidační a protizánětlivé účinky a většina z nich vyniká svým epigenetickým působením i pozitivním vlivem na střevní mikrobiom. Jejich konzumace, ať už v potravinách nebo ve formě doplňků stravy, tak působí na imunitu oběma výše zmíněnými cestami: podporou rovnováhy střevního mikrobiomu a regulací aktivity genů souvisejících s imunitními procesy.

Velmi efektivní je polyfenol quercetin, dále kurkumin, kyselina ellagová z granátového jablka, epigallokatechin gallát (EGCG) ze zeleného čaje, genistein ze sójových bobů nebo resveratrol z červeného vína.

Karotenoidy

Stejně jako polyfenoly, i barviva z rodiny karotenoidů vykazují protizánětlivé, antioxidační a epigenetické účinky, a zároveň dokáží podpořit střevní mikrobiom. I ony tedy představují pro imunitní systém vydatnou pomoc. Týká se to přitom nejen známéno beta-karotenu – výrazné pozitivní účinky má například astaxantin, který se nachází například v mase lososa či některých řasách, imunitu ovšem dokáže výrazně podpořit i crocin obsažený v šafránu, který je známější svým využitím při depresích.

Butyrát

Butyrát je mastná kyselina s krátkým řetězcem, která je produkována některými střevními bakteriemi, a v našem těle plní řadu důležitých funkcí. A velkou měrou ovlivňuje i imunitní systém: ovlivňuje například procesy vzniku, diferenciace a zániku imunitních buněk, ovlivňuje jejich schopnost pronikat do tkání či produkci cytokinů. Roli hraje i při vzniku alergií a zánětlivých střevních onemocnění.  (Více zde: https://www.epivyziva.cz/butyrat/)  

Další doplňky stravy

Pro fungování imunitního systému i rovnováhu střevního mikrobiomu je zásadní také vitamin D3 a omega-3 nenasycené mastné kyseliny.