hirdetés
hirdetés
2020. augusztus. 10., hétfő - Lörinc.
hirdetés

Sok kérdés vár tisztázásra

A mikrobióta és a központi idegrendszeri betegségek

A mikrobióta nemcsak önmagában, de a vele foglalkozó kutatásban is hihetetlen széles diverzitást mutat számos felvetett és még több megválaszolatlan kérdéssel.

hirdetés

A mikroszkóp feltalálója, Anton van Leeuwenhoek németalföldi zoológus 1863-ban volt az első, aki a szájában élő baktériumokat megfigyelte, ezzel az emberi bélrendszerben élő baktériumok első leírójává is vált. Nevezéktan szempontjából érdemes tisztázni, hogy az emberben (és az emberen) élő mikrobák összességét a humán „mikrobiótá”-nak vagy „mikroflórá”-nak, míg ennek a rendszernek a teljes genetikai állományát együttesen „mikrobiom”-nak hívjuk (néha a mikrobiom elnevezést a mikrobiótára is alkamazzák).

Döbbenetes, de a bélrendszerben élő mikrobák egyedszáma egy teljes nagyságrenddel (10×) haladja meg az emberi testi sejtek számát, és mintegy 150× több gént tartalmaz, mint a teljes humán genom. Jelenleg mintegy 50 törzs és több mint 1000 különböző species ismert (a bacteroideták és a firmicutes törzsek dominálnak [1]). A fajok egyharmada konstans humán flóra, de kétharmada teljesen az egyénre jellemző kombináció. A felnőtt tápcsatornában a mikroorganizmusok eloszlása nem homogén. Normális esetben a mikroflóra mennyisége és diverzitása a gyomortól a vastagbél felé haladva egyre növekszik. A mikroflóra szerkezetében is egyensúlyi állapot uralkodik (eubiosis). Ennek a kényes egyensúlynak a felbomlása (a dysbiosis), bizonyítottan olyan rendellenességek etológiájában fontos tényező, mint pl. a gyulladásos bélbetegség (IBD), az irritábilis bél szindróma (IBS), az elhízás, a 2. típusú diabetes vagy az atópiás dermatitis.

A mikrobióta kialakulása a születéssel kezdődik: az emberi magzat bélrendszere intrauterin állapotban sterilnek tekinthető. Bizonyított, hogy a szülőcsatornán történő áthaladás az első masszívabb primer inokuláció helye, melyet az édesanyával történő testi kapcsolat, a szoptatás és a környezeti interakció alakít tovább. Mivel az anyatejben lévő oligoszacharidok egy részét a csecsemő nem tudja emészteni, ezek gyakorlatilag a mikrobióta táplálását szolgálják. A 3 éves korra kialakuló mikrobióta összetétele diverz és meghatározza a felnőttkori bélbaktérium-populáció összetételét. Időskorban a diverzitás jelentősen csökken.

Colonies of bacteria in petri dish (Forrás: 123rf-archív)
Colonies of bacteria in petri dish (Forrás: 123rf-archív)

A bélbaktérium-flóra többes szerepe 

  1. védelem a patogén törzsek kolonizációjától (tápanyag fel-/elhasználás, illetve antimikrobális hatású anyagok kiválasztása révén),
  2. emésztetlen szénhidrátok fermentálása
  3. rövid szénláncú zsírsavak képzése, B- és K-vitamin-szintézis
  4. epesav, gyógyszerek metabolizmusa
  5. megerősíti az intestinalis epitheliumot és növeli az IgA-szekréciót,
  6. elősegíti az immunrendszer érését és optimális működését [2].

A mikrobióta szerepe

Az emberi gasztrointesztinális rendszerben elő mikrobióta egészségben, illetve betegségben betöltött szerepe jelenleg is intenzív kutatás tárgya. A mikroflóra anyagcserében betöltött szerepén kívül befolyásolni tudja az immunrendszer, illetve az idegrendszer működését is.

Számos faktor befolyásolja a bélflóra és a központi idegrendszer kapcsolatát. Fontosnak látszik a gyermekkori enteralis antigén expozíció (GALT/MALT). Felborult bélflóra mellett nagyobb eséllyel alakul ki „deformált” összetételű dysbioticus mikroflóra, ami immunológiai betegségek kialakulásának növelheti a gyakoriságát.

A mikrobióta és a központi idegrendszer

A mikroflóra és a központi idegrendszer működése között kapcsolatot találtak. Állatkísérletes eredményekre támaszkodó kutatások a mikrobióta és a központi idegrendszer kapcsolata esetében érdekes módon nemcsak afferens, de efferens kapcsolat jelenlétét is igazolták. Gyakorlatilag „bél-mikrobióta-agy” tengely rajzolódik ki. Az idegrendszer a vegetatív idegrendszeren, illetve a hypothalamo-adrenalis rendszeren keresztül neurohormonális hatások mentén módosíthatja a mikrobióta környezetét (bélfali szekréció sebessége, perisztaltika sebessége stb.). A két rendszer kapcsolata így metabolikus, hormonális, neurális és immunmediált úton valósul meg. A neurális kapcsolat legalsó lépcsője a bélfali idegrendszer. Az intestinalis neuronoknak direkt viralis RNS-re, peptidoglikánokra, illetve lipopoliszaharidokra érzékeny, Toll-like receptorai vannak (TLR-3, TLR-2, TLR-4) [3]. A tápcsatorna teljes hosszában, elszórtan található entroendokrin sejtek, főként az enterokromaffin sejtek neurotranszmittereket, illetve szignálpeptideket szekretálnak a tápcsatornába.

A mikrobióta számos neurálisan aktív molekula termelésére képes (pl. szerotonin, melatonin, GABA, katekolaminok, hisztamin). A triptofánmetabolizmus megváltoztatása (szerotonin és kinurenin utak arányainak módosítása) befolyásolják olyan betegségek klinikai tüneteit, mint pl. a Huntington-betegség vagy az Alzheimer-kór [4].

A Parkinson-kórban (PD) a n. vagus magcsoportja a kóros synucleinképződés agyi kiindulási pontja. A vagotómián átesett betegeknél kevesebb volt a PD beteg. Az intesztinális rendszer távolabbi pontja, a féregnyúlvány is érdekes Parkinson vonatkozásában, ugyanis a kóros synuclein Parkinson-betegség jelenléte nélkül már kimutatható az appendixből. Egy epidemiológiai felmérés szerint 1,7 milliós svédországi területen appendectomián átesetteknél a PD-incidencia 20%-kal kevesebb volt. Borghammer szerint egy 20 évvel korábbi appendectomia a PD onset-et 3,6 évvel késlelteti.

A mikrobióta szerepét mind gyulladásos központi idegrendszeri betegségek esetében (sclerosis multiplex, NMO, Guillain−Barré-szindróma), mind pedig neuropszichiátriai betegségek (depresszió, autizmus, szorongás) esetében is vizsgálták [5].

Sclerosis multiplex vonatkozásában az ismereteink döntő többsége az experimentális allergiás encephalomyelitis (EAE) modellben megfigyelhető mikroflórahatást elemzi. (Jelenleg nincs megfelelő epidemiológiai bizonyíték az SM és a mikroflóra közötti kapcsolatra!). A steril bélrendszerű („germ free”) állatokban minimális intenzitással zajlik csak az EAE. Ezekben az állatokban csökkent IL-17-termelés és fokozott Treg-válasz mutatható ki [6]. Az EAE intenzitása befolyásolható a mikrobióta összetételének változtatásával, mely hatás megjelenését antibiotikummal is módosítani lehet.

A mikroflóra összetételét az étrend alapvetően befolyásolja. Az egészségtelen, sok sót és telített zsírsavat tartalmazó diéta rontja, míg a rostdús táplálék csökkenti az EAE intenzitását. Arról nincs egységes álláspont, hogy létezik-e egyértelműen kívánatos étrend a sclerosis multiplexben. A dietetikai tanulmányok és az EAE modellre épülő megfigyelések alapján a „nyugati stílusú diéta” (magas sótartalom, állati eredetű zsiradékok, vörös húsok, cukrozott italok, sült ételek) és a testmozgás hiánya valószínűleg kedvezőtlen hatású. Ezzel szemben a testmozgás, az alacsony kalóriatartalmú étrend (zöldség, gyümölcs, hüvelyesek, halak, prebiotikumok és probiotikumok) eubiotikus állapotot eredményez a mikroflóra összetételében [7]. A SM-betegek között gyakrabban fordulnak elő a bélflóraantigénekre erős antitesttermeléssel reagáló betegek, mint az átlagpopulációban, de kétséget kizáró, széles populációt vizsgáló elemzés még nem áll rendelkezésre az SM és a mikroflóra kapcsolatának vonatkozásában.

A probiotikumok szerepe

Fontos kérdés a probiotikumok alkalmazása. Antibiotikumok okozta dybiosis miatt óriási piacot nyert a probiotikum-üzletág. Kb. 12 000 beteg 82 randomizált klinikai vizsgálatából összesített elemzése alapján [8] „nem igazolt egyértelműen, hogy a probiotikumok az antibiotikum okozta hasmenés kockázatát csökkentik, illetve nem gyorsítják a gyógyulást”. Más tanulmányok szerint sem igazolható a probiotikumok hasmenéses megbetegedésekre gyakorolt kedvező hatása. Valószínűleg nem mindegy, hogy a probiotikum ép vagy sérült bélfalra hat. Ha sérült a bélfal, akkor nem igazolt kedvező hatás, ha ép, akkor pedig nincs ok probiotikumot alkalmazni...

Összességében tehát a mikrobióta nemcsak önmagában, de a vele foglalkozó kutatásban is hihetetlen széles diverzitást mutat számos felvetett és még több megválaszolatlan kérdéssel.

 

IRODALOM

1.        Belkaid Y, Naik S. Compartmentalized and systemic control of tissue immunity by commensals. Nat Immunol. 2013;14(7):646−653.

2.        Round JL, Mazmanian SK. The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease. Nat Rev Immunol. 2009;9(5):313−323.

3.        Brun P, et al. Toll-like receptor 2 regulates intestinal inflammation by controlling integrity of the enteric nervous system. Gastroenterology. 2013;145(6):1323−1333.

4.        Ruddick JP, et al. Tryptophan metabolism in the central nervous system: medical implications. Expert Rev Mol Med. 2006;8(20):1−27.

5.        Joscelyn J, Kasper LH. Digesting the emerging role for the gut microbiome in central nervous system demyelination. Mult Scler. 2014;20(12):1553−1559.

6.        Lee YK, et al. Proinflammatory T-cell responses to gut microbiota promote experimental autoimmune encephalomyelitis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011;108 Suppl 1:4615−4622.

7.        Riccio P, Rossano R. Nutrition facts in multiple sclerosis. ASN Neuro, 2015. 7(1).

15.      Hempel S, Newberry SJ, Maher AR, Wang Z, Miles JN, Shanman R, Johnsen B, Shekelle PG. Probiotics for the prevention and treatment of antibiotic-associated diarrhea: a systematic review and meta-analysis. JAMA. 2012 May 9;307(18):1959−1969. doi: 10.1001/jama.2012.3507. Review.

Dr. Lovas Gábor PhD, főorvos, Jahn Ferenc Kórház, Neurológiai osztály
a szerző cikkei

(forrás: Neurológiai Praxis)
hirdetés
Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés
hirdetés