Acest articol reprezintă o sinteză limitată a informațiilor prezentate pe această temă în sute de studii publicate în reviste medicale de prestigiu, apărute după anul 2018.

MICROBIOMUL INTESTINAL

Bacteriile, ciupercile și virusurile constituie microecosistemul intestinal, bacteriile reprezentând cea mai mare proporție. Microbiomul intestinal a fost numit “al doilea genom uman”. În comparație cu celelalte microbiomuri, acesta prezintă o diversitate mult mai mare. Numărul acestor microorganisme este enorm, făcând microbiomul intestinal una dintre comunitățile cele mai des populate de pretutindeni, depășind cu mult pe cele din sol, subsol și oceane. Diversitatea microbiomului intestinal poate fi modulată prin produsele alimentare, obiceiurile alimentare și originea geografică. Sunt numeroși factori care influențează compoziția microbiotei intestinale și cauzeză disbioze: medicamente și antibiotice, sistemul imun, prebiotice și probiotice, alcoolul și fumatul, locația geografică, igiena, factori genetici, chimioterapia și radioterapia, infecțiile, stresul, dieta. Fiecare secțiune a tractului gastro-intestinal conține o populație microbiană caracteristică. În general, concentrația de celule microbiene crește pe lungimea tractului gastro-intestinal și are o varietate de efecte benefice pentru metabolismul uman normal.

Microbiomul intestinal este compus în principal din bacterii aparținând mai multor familii majore. Modificările compoziției microbiomului intestinal (M.I.) prin modificări ale dietei, expunerii la antibiotic duc la modificarea homeostaziei și favorizează dezvoltarea unor boli precum cancerul colo-rectal, obezitatea, insuficiența cardiacă și tulburări neurodegenerative. Studiile au arătat ca M.I. este o sursă importantă de neurotransmițători inclusiv dopamina, noradrenalina, serotonina, acetilcolina, histamina. Prin aceasta, modificările M.I. joacă un rol critic în dezvoltarea și progresia bolii Alzheimer.

M.I. comunică cu creierul și invers prin sisteme complexe de comunicare bidirecțională – axa intestin-creier, integrează funcția intestinală periferică cu centrii emoționali și cognitivi ai creierului prin mediatori neuro-imuno-endocrini.

Îmbătrânirea modifică populația microbiană intestinală, ceea ce nu numai că duce la tulburări gastro-intestinale, dar provoacă și tulburări ale SNC cum ar fi demența. Boala Alzheimer este cea mai frecventă formă de demență care afectează persoanele în vârstă, fiind caracterizată prin prezența plăcilor de beta-amiloid și încurcături neurofibrilare care duc la deficit cognitiv și tulburări de memorie.

M.I. are ca și principale funcții sinteza vitaminelor și degradarea polizaharidelor și oxalaților nedigerabili din plante. Intestinul distal este colonizat predominant cu genul Bacteroides, care metabolizează o mare varietate de polizaharide din plante, punând la dispoziția gazdei umane o nutriție care altfel ar fi indisponibilă. Tractul gastro-intestinal distal este un mediu anaerob și de aceea fermentarea polizaharidelor produce acizi grași cu lanț scurt cum ar fi acetat, propionat, butirat. Celulele epiteliale ale colonului se hrănesc cu aceste substanțe, astfel metabolismul bacteriilor colonice contribuie la sănătatea celulelor epiteliale ale colonului.

Produsele metabolice bacteriene sunt asociate cu integritatea barierei epiteliale intestinale. Amidonurile rezistente sunt degradate în principal în colon pentru a produce metaboliți, dintre care majoritatea sunt acizii grași cu lanț scurt enumerați mai sus. Aceste amidonuri rezistente sunt obținute din legume, fructe, grâu, porumb, nuci , fasole, linte, banane.

M.I. este un instrument predictiv important pentru evaluarea schimbărilor caracteristice în caz de boală. Comunitățile bacteriene intestinale participă dinamic la metabolism și la educarea sistemului imunitar, și creează intercomuniuni puternice, pozitive sau negative între bacterii si alte sisteme (rinichi, creier, pancreas, inima, etc.).

M.I. este compus din microorganisme, bacterii, viruși, protozoare și ciuperci, precum și din echipamentul genetic al acestora. Acesta are un rol cheie în absorbția nutrienților și sinteza substanțelor cum ar fi: vitamine, aminoacizi și enzime, și în producția de acizi grași cu lanț scurt. Sunt multipli factori care influențează mozaicul bacterian, care este în perfect echilibru la oamenii sanatoși, stare numită simbioză. Stresul, hrănirea, mediul înconjurător și predispoziția genetică sunt cei mai importanți factori care influențează M.I.. Perturbarea acestui echilibru dintre bacteriile intestinale duce la instalarea disbiozei care este strâns asociată cu boala. M.I. contribuie semnificativ la patogeneza autismului, bolii Alzheimer și a bolii Parkinson.

M.I. și produsele lor metabolice comunică cu SNC (Sistemul Nervos Central) prin medierea activității nervului vag și prin reglarea căilor endocrine și imune. Bacteriile intestinale afectează atât structura, cât și funcționarea SNC. Înțelegerea funcției M.I. în comportamentul gazdei va promova gestionarea bolilor mentale și psihologice.

Structura mecanismelor de bază prin care microbii modulează SNC prin axa intestin-creier reprezintă o nouă cale de abordare a bolilor SNC și o nouă metodă potențială de tratament. În condiții de disbioză intestinală severă există riscul de a dezvolta bolile organismului gazdă în general, și ale creierului în special, așa cum arată un număr tot mai mare de studii. Sunt prezentate mai multe grupuri de compuși cu greutate moleculară mică care provin din M.I. și efectul metaboliților microbieni asupra creierului (acizi grași cu lanț scurt, metaboliții enetici ai tirozinei, metaboliții triptofanului și trimetil-aminei).

Se consideră că această nouă țintă terapeutică poate duce la prevenirea accidentelor vasculare cerebrale, reducerea neuroinflamației și reabilitarea neurologică cu mai mult succes a pacienților. M.I. este o comunitate de trilioane de microorganisme care produc și folosesc multe molecule de origine microbiană.

În mod normal bariera epitelială imuno-intestinală susține homeostazia corpului gazdă, fapt care ne permite să îl considerăm un mare “organ invizibil”. Este cunoscut faptul că acizii grași cu lanț scurt  produși în intestinul gros (acetat, propionat, butirat), afectează direct permeabilitatea membranei hemato-encefalice, dar totodată sunt implicați în metabolismul energetic al celulelor epiteliale colonice. Încercările de a face față tulburărilor metabolice în mai multe boli, inclusiv ale creierului, cu ajutorul dietelor au eșuat.

Acizii grași cu lanț scurt sunt capabili să inhibe formarea agregatelor solubile de amiloid care sunt asociate cu disfuncția sinaptică și neurotoxicitatea. Acizii fenol-carboxilici sunt metaboliți ai tirozinei care reflectă perturbarea M.I. la pacienții în stare critică, inclusiv la cei cu patologie cerebrală.

Triptofanul este absorbit în intestinul subțire și metabolizat în chinuretină, serotonină și melatonină prin căile endogene ale gazdei. Partea de triptofan care ajunge în colon poate fi catabolizată de bacteriile intestinale, rezultând o varietate de derivate de indol cu efecte toxice.

Severitatea rezultatului AVC este asociată cu un răspuns inflamator indus de AVC, care la rândul său este legat de o creștere a catabolismului triptofanului. La pacienții cu boala Parkinson nivelurile de triptofan și acid chinuretic din LCR sunt semnificativ mai scăzute în comparație cu cei sănătoși.

Trimetilamina se formează în intestin prin biotransformarea lecitinei alimentare din carnea roșie și gălbenușul de ou și este transformată în ficat în trimetilamina –N –oxid. Această substanță este prezentă în LCR deci depășește bariera hemato-encefalică și alături de alți metaboliți sunt semnificativ crescuți în boala Alzheimer și degenerarea neuronală.

Se știe că intestinul conține cea mai mare cantitate de serotonină din organism (peste 85%). Studiile au demonstrat că în cazul AVC sunt prezente disbioza intestinală, tulburări de mobilitate intestinală și/sau permeabilitate intestinală crescută.

Tulburările mentale în lumea modernă afectează fiecare a patra persoană de pe planetă ceea ce reprezintă o problemă gravă. Potrivit OMS (Organizația Mondială a Sănătății) tulburările mentale sunt destul de frecvente chiar și la persoanele care duc un stil de viață aparent normal. În același timp, noi dovezi sugerează că mai puțin de 10% dintre bolile mentale și bolile neurogenerative au o etiologie genetică strictă. Alți factori predispozanți și concomitenți cum ar fi stresul, expunerea mediului la elemente potențial toxice și alți factori pot influența metabolismul care poate crește riscul de depresie, scleroză multiplă, boala Parkinson, demență. Un rol important între acești factori îl ocupă relația M.I.-creier. La pacienții cu evoluție severă post AVC s-a observant disbioza intestinală cu predominarea semnificativă a patru genuri: Prevotella, Klebsiella, Streptococcus, Clostridium.

AUTORI:

Dr. Scarlat Mihai-Alin, Psih. Tohăneanu Monica, Asist. Ghiță Andreea

(va urma)