Мікробіота та імунітет

Вплив «хороших» бактерій у травній системі на імунітет - інтерв’ю з проф. доктор хаб. п. мед. Войцех Січі з Медичного університету в Познані.

Це правда, що наша імунна система походить з кишечника. Прохання пояснити це питання, чому кишечник відіграє таку ключову роль у формуванні імунітету?

Цілих 60-70% імунної системи знаходиться в кишечнику. Так, імунна система розподіляється по багатьох органах у всьому тілі людини. Це: кістковий мозок, селезінка, тимус, травна система, лімфатичні вузли, мигдалини. Однак більшість імунних клітин розташовані в імунній тканині шлунково-кишкового тракту і відомі як GALT. Відносини між GALT та бактеріями, що населяють кишечник, є двосторонніми: з одного боку, GALT контролює бактерії та стежить за тим, чи є надмірний розростання патогенних мікроорганізмів, з іншого боку - без коменсальних бактерій він не може належним чином оцінити масштаб потреби у вироблених антитілах ("перехресна реакція"). тальк ").

Як ми знаємо, наш імунітет формується в утробі матері. Які основні фактори впливають на заселення «добрих» бактерій у травній системі?

Дійсно, у світлі останніх даних вважається, що колонізація починається ще внутрішньоутробно, хоча до недавнього часу вона вважалася стерильною в утробі матері (парадигма "стерильної утроби"). Навколоплідні води, ймовірно, беруть участь у транспорті бактерій (або насправді бактеріального метаболома) від матері до порожнини матки. Більше того, мікробіота (метаболом) впливає на формується та розвивається імунну систему вже під час вагітності. Це підтверджують дослідження на гризунах: у мишей, що зазнали дії антибіотиків у пренатальному періоді, було помічено меншу кількість нейтрофілів (лейкоцитів, що захоплюють та руйнують чужорідні антигени) у крові та їх попередників у кістковому мозку.

На колонізацію кишечника бактеріями в післяпологовий період впливають:

• термін вагітності,
• вплив антибіотиків та інших ліків,
• вид розродження (природний проти кесаревого розтину),
• спосіб годування (грудне вигодовування проти модифікованого молока),
• генетика (меншою мірою, ніж інші фактори).

Відразу після народження ці зовнішні фактори - через шлунково-кишковий тракт - формують вроджений імунітет дитини і, отже, здатність підтримувати та підтримувати здоров’я. Отже - певною мірою - розвиток імунітету залежить від бактерій у шлунково-кишковому тракті: чим сприятливіший (еубіотичний) їх кількісний та якісний склад, тим кращий для імунної відповіді. Передбачається, що несприятливі обставини з цього приводу на ранній стадії розвитку дитини можуть сприяти появі алергії та астми.

Чому коротколанцюгові жирні кислоти так важливі і сприяють розвитку вродженого імунітету?

Коротколанцюгові жирні кислоти (SCFA) - це метаболіти бактерій (один із компонентів метаболома), які не тільки впливають на процес продукування клітин в кістковому мозку (мієлопоез), але також індукують секрецію антибактеріальних білків, синтез слизу та утворення кишкового бар’єру. Вони є джерелом енергії для колоноцитів, тобто клітин епітелію товстої кишки. Вони стимулюють кровотворення (гемопоез) дендритних клітин (ДК), що спеціалізуються на боротьбі з інфекцією та раком, а також попередників макрофагів. Вони також виконують багато інших функцій. Масляна кислота має особливі властивості, оскільки збільшує функціональну здатність регуляторних Т-клітин (Treg). Це лімфоцити, які пригнічують надмірно посилену реакцію імунної системи, а тому відіграють вирішальну роль у ремісії аутоімунних та алергічних захворювань.

Яку роль відіграє ретиноева кислота у формуванні набутого імунітету?

Набутий імунітет - це тип імунітету, який відповідає антигенам протягом усього життя, а потім виробляє відповідні антитіла. Таким чином, наступного разу, коли ми контактуємо з цими мікробами, наш організм швидко їх розпізнає і з ними буде боротися. Ця система підтримує багато способів, в т.ч. ретиноева кислота (РА), вироблення якої частково залежить від мікробіоти. Це корисно для підтримки балансу в імунній системі: між прозапальною та протизапальною реакцією. Доведено, що у мишей, дефіцитних ретиноевої кислоти, наприклад, група бактерій SFB (сегментовані нитчасті бактерії) зменшена. Це мікроорганізми, які зустрічаються в основному в клубовій кишці і сліпій кишці. Вони відповідають за утворення прозапальних лімфоцитів Th17, які необхідні в боротьбі з патогенними бактеріями та грибками. Ретиноева кислота також опосередковано бере участь у розширенні клітин Treg та захисті імуноглобуліну А (IgA).

Яка функція кишкового бар’єру і як ми можемо його ущільнити?

Кишковий бар’єр - це структура, що складається лише з одного шару клітин епітелію кишечника, вкритого захисним шаром слизу з мікробіотою, яка в ньому знаходиться, а також клітинами крові, лімфатичної, імунної та нервової систем під епітелієм. Важливим елементом кишкового бар’єру є герметичні суглоби, завдяки яким клітини епітелію щільно прилягають одна до одної. Вони визначають селективність транспорту речовин, що надходять у кров із шлунково-кишкового тракту, і саме завдяки їм більші антигени та бактеріальні метаболіти не проникають через кишковий бар’єр. Для підтримки належної функції кишкового бар’єру мікроорганізми мають особливе значення, оскільки вони значною мірою визначають стан слизу або епітелію. Кишкові бактерії також впливають на правильну роботу лімфатичної системи травного тракту, тобто ГАЛТ.

Що таке дисбактеріоз кишечника? Які його причини і чи впливає дисбіоз на імунну систему?

Дисбіоз - це мікробний дисбаланс в кишечнику. У цьому стані існує більше патогенних або метаболічно несприятливих бактерій, ніж корисних. До дисбіозу сприяють такі фактори: неправильне харчування, стрес, хронічні ліки - найчастіше антибіотики, інгібітори протонної помпи та нестероїдні протизапальні препарати. Склад мікробіоти формує тип імунної відповіді. При багатьох захворюваннях (включаючи діабет 2 типу, целіакію, метаболічний синдром, ревматоїдний артрит, АД або псоріаз) спостерігається дисбіоз. Потім, при згаданих вище захворюваннях, концентрація маркерів запалення зростає, а рівень протизапальних цитокінів знижується.

Кишкова мікробіота впливає як на цитокіновий баланс (Th1 / Th2 / Th17), так і на модуляцію неспецифічного імунітету, впливаючи на синтез секретованого IgA або дефензинів (природних антибактеріальних білків). Th1-лімфоцити беруть участь у клітинній імунній відповіді (стимуляція цих лімфоцитів є початком запальних захворювань), Th2-лімфоцити беруть участь у гуморальній реакції (надмірна відповідь Th2 - це збільшена кількість алергічних реакцій), і Th17 відіграє роль у протимікробній та протигрибковій захисті і може бути важливим в патогенезі аутоімунних захворювань.

Роль мікробіоти, яка захищає здоров'я, включаючи пробіотики, полягає в тому, щоб діяти таким чином, щоб підтримувався баланс цитокінів Th1 / Th2 / Th17, а отже, і імунна толерантність. Тому мікроби кишечника відіграють роль головних «дресирувальників» імунної системи.

Чи може дисбактеріоз призвести до запалення і що потім відбувається в організмі?

В результаті дисбіозу відбувається порушення структури кишкового бар’єру. Антигени потрапляють у кров, включаючи ендотоксини (ліпополісахаридні комплекси; LPS), переважно отримані з клітинних стінок грамнегативних бактерій. Транслокація ендотоксину індукує ендотоксемію, синтез прозапальних цитокінів та активацію NF-κB, що підсилює транскрипцію численних генів, виробляючи фактори запальної реакції. Одним з елементів вродженої імунної відповіді є активація рецепторів, чутливих до різних форм збудників, включаючи LPS.

Чи частіше хворі на дисбактеріоз кишечника заражаються коронавірусом?

Перші висновки свідчать про те, що це так. В останній роботі Kaijin Xu (2020) можна прочитати, що у деяких пацієнтів з COVID-19 був дисбіоз, про що свідчить зменшення кількості коменсальних бактерій роду Лактобактерії іБіфідобактерії. Для відновлення еубіозу (мікробіологічного балансу) рекомендували харчову підтримку та використання пребіотиків або пробіотиків. Це мало зменшити ризик повторного забруднення внаслідок транслокації бактерій. Однак це лише спостереження, поки що досліджень на цю тему немає.

Як пробіотики діють на імунітет? Прохання про пояснення схеми дій.

Завдяки здатності мікробіоти пристосовуватися до мінливих умов, ми маємо здатність впливати на наше загальне здоров’я протягом усього життя. Пробіотики допомагають відновлювати мікробіоти і відновлювати мікробний гомеостаз (це ребіотичний ефект; в результаті дисбіоз змінюється на еубіоз).

Пробіотики можуть впливати на кишковий бар’єр через три його компоненти: саму кишкову мікробіоти, кишковий епітелій та GALT, лімфоїдну тканину травної системи. Всередині мікробіоти штами пробіотиків можуть запобігти приєднанню патогенних бактерій до епітелію кишечника шляхом конкуренції, а також - конкуруючи з ними за поживні речовини - пригнічують їх ріст. Крім того, вони виробляють антимікробні білки, які знищують патогени. Пробіотичні бактерії також стимулюють ріст бактерій кам’яного шару та їх метаболічну активність. В епітелії завдяки пробіотикам збільшується кількість захисної слизу, посилюються щільні з’єднання між клітинами, які гарантують цілісність кишкового бар’єру. Також відбувається виробництво цитозахисних сполук. Пробіотичні мішені в GALT стосуються імуномодуляції, стимуляції протизапальної відповіді та пригнічення синтезу медіаторів запалення.

Які пробіотики можуть зміцнити кишковий бар’єр і, отже, імунітет?

Підтримка належного функціонування імунної системи може бути досягнута в основному за допомогою правильно підібраних, високоякісних багатошарових препаратів, тобто поліпробіотики. Одним з найбільш рекомендованих є Sanprobi Barrier. Він містить композицію з 9 штамів бактерій: Bifidobacterium bifidum W23, Bifidobacterium lactis W51, Bifidobacterium lactis W52, Lactobacillus acidophilus W37, Lactobacillus brevis W63, Lactobacillus casei W56, Lactobacillus salivarius W24, Lactococcus lactis W19, Lactococcus lactis W58.

Пробіотичні бактерії, що містяться в бар’єрі Санпробі, сприятливо впливають на імунітет, пригнічуючи імунну відповідь, спричинену тучними клітинами (тучними клітинами); збільшення секреції протизапального інтерлейкіну 10 (ІЛ-10), який інгібує прозапальні цитокіни, а також зменшення навантаження ендотоксинів (ЛПС), що запобігає появі запалення в організмі.

Підводячи підсумок, можу сказати, що сучасний спосіб життя, дієта чи використовувані ліки - не підтримують належне функціонування імунної системи у людей. Тому слід бути особливо обережним щодо окремого «генератора імунітету», яким є мікробіота кишечника в стані еубіозу, з доведеною дією через бактеріальні метаболоми на обох полюсах, так званий. ентероцеребральна вісь. Показано, що деякі поліпробіотики, особливо бар’єр Санпробі, відіграють певну роль у підтримці імунітету.