Bakterie, które zamieszkują nasze jelita wywierają niezwykle duży wpływ na wiele aspektów zdrowia.
Trenują nasz układ odpornościowy, pomagają w usuwaniu bakterii chorobotwórczych, regulują metabolizm, dostarczają substancji biologicznie aktywnych i niezbędnych, które są analizą wielu badaczy na całym świecie.
W jelicie grubym występuję bardzo złożony ekosystem, składający się z ponad 1000 gatunków mikroorganizmów. Pomimo dobroczynnej ich roli w nasze zdrowie, nie możemy zapominać, że ta wielka masa mikroorganizmów produkuje toksyczne odpady, z którymi nasz organizm musi sobie poradzić. Tę funkcję przejmuję m. in. wątroba, która detoksykuje nie tylko nasze osobiste odpady, ale również odpady chemiczne wytwarzane przez mikroorganizmy zasiedlające nasze jelita.
Jedną z przyczyn zatrucia organizmu amoniakiem i związkami azotowymi wywołującymi encefalopatie wątrobową są właśnie bakterie jelitowe.
Encefalopatia wątrobowa to zespół zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych wynikających z niewydolności wątroby. Gdy związki toksyczne skumulują się we krwi, mogą przekroczyć barierę krew-mózg i zakłócić pracę mózgu. Objawy mogą być subtelne: słaba koncentracja, popełnianie błędów w prostych obliczeniach, naprzemienne euforia i zniechęcenie, zaburzenie rytmu snu, ospałość apatia; do bardziej wyrazistych: zmiana osobowości, zachowanie niewłaściwe do sytuacji, splątanie.
W zależności od przyczyn po rozpoznaniu wdraża się odpowiednie leczenie. W przypadku zakażeń bakteryjnych podaje się antybiotyki.
Wiele produktów metabolizmu bakterii, może sprzyjać rozwojowi nowotworów.
Oprócz typowych karcynogenów pochodzących z diety (środki ochrony roślin-glifosat, niewłaściwa obróbka termiczna białek-aminy aromatyczne, złe przechowywanie produktów spożywczych-mykotoksyny, frytury- utwardzane tłuszcze trans i inne) istnieją również te, które pochodzą w wyniku aktywności mikroorganizmów jelitowych.
Mikroorganizmy mogą aktywować związki potencjalnie rakotwórcze dostające się wraz z dietą człowieka, ale także te, które dostają się do jelita grubego wraz z żółcią.
Odbywa się to poprzez aktywację unieszkodliwionych w wątrobie związków, lub aktywacje związków rakotwórczych dostarczonych z dietą, albo metabolizm substancji tworzonych w organizmie (endogennych) do rakotwórczych.
W powstawanie lub aktywację związków karcynogennych (rakotwórczych) w jelicie grubym są zaangażowane enzymy bakteryjne.
Jelitowy metabolizm białek zachodzący przy udziale mikroorganizmów prowadzi do wytworzenia wielu produktów genotoksycznych, mutagennych i karcynogennych.
Białka, które nie uległy strawieniu i wchłonięciu w jelicie cienkim, przedostają się do jelita grubego, gdzie są rozkładane przez enzymy mikroorganizmów jelitowych, i są dla nich źródłem potrzebnego azotu i energii.
Wykorzystywanie białek jako źródła energii jest zjawiskiem rzadkim i zachodzi wtedy, gdy są ograniczane i wyczerpane zapasy węglowodanów. Proces utleniania białek przeprowadzają bakterię proteolityczne z rodzaju Bacteroides i Propionibacterium w mniejszym stopniu Streptococcus, Clostridium, Bacillus i Staphylococcus.
Produktami tej fermentacji są: krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, kwasy tłuszczowe o rozgałęzionych łańcuchach, CO2, wodór. Ponadto związki toksyczne: amoniak, aminy, związki fenolowe i indolowe. Wiele związków fenolowych i indolowych takich jak: fenol, p-krezol, oraz 4-etylofenol jest tworzonych w wyniku rozkładu aminokwasów aromatycznych, występujących w jajkach, mleku, wołowinie, oraz sztucznych słodzikach.
W organizmie człowieka związki te podlegają łączeniu z siarczanami albo glukuronidami w wątrobie, a następnie wydzielane z żółcią, wydalane z moczem. Jednak część tych związków może być w wyniku enzymów bakteryjnych przekształcanych do produktów genotoksycznych, mutagennych i karcinogennych. Wykazano, że względne beztlenowce: Escherichia coli, Proteus sp., Enterococcus faecalis, Staphylococcus faecalis, są zdolne do wytwarzania fenolu, natomiast beztlenowce: Bacteroides fragilis, Fusobacterium sp., Bifidobacterium sp., Clostridium sp. do syntezy p-krezolu.
Za wytwarzanie indolu odpowiadają: Bacteroides, Escherichia coli, Citrobacter sp.
Wzrost amoniaku może być wynikiem wytwarzanego przez bakterie z rodzaju Bacteroides, Proteus i Klebsiella ureazy, która przekształca mocznik w amoniak, powodując zwiększenie pH kału i zagrożenie nowotworem jelita grubego.
Bakterie z rodzaju Clostridium i Bacteroides w wyniku rozkładu białek wytwarzają aminy, które mogą być substratami w reakcji nitrozowania, prowadzącej do powstania rakotwórczych związków.
Wytwarzanie związków fenolowych, indolowych i amin przez mikroorganizmy jelitowe zależy nie tylko od diety, ale również od aktywności sekrecyjnej (wydzielniczej) przewodu pokarmowego, wydzielania gruczołów dokrewnych, a także od składu ilościowego i jakościowego mikroorganizmów.
Dieta wysokobiałkowa powoduje zwiększone wydalanie amoniaku z kałem oraz p-krezolu w moczu.
Fenol może być również dostarczany wraz z lekami, dymem papierosowym, a także kawą, napojami alkoholowymi, produktami mlecznymi, wołowiną.
Ciekawe jest to, że u dzieci karmionymi mieszankami sztucznymi wykryto o wiele większe ilości amoniaku, fenolu, p-krezolu w moczu, niż u dzieci karmionych piersią. Związane jest to z różnicą ilościową i jakościową mikroorganizmów u tych dwóch grup dzieci. Fizjologiczny poziom szkodliwych metabolitów w dolnym odcinku jelita powinien być niski.
Związki fenolowe i indolowe działają niekorzystnie na nabłonek jelitowy, oraz mogą indukować nowotwory jelita grubego. Produkty fermentacji białek ograniczają żywotność komórek nabłonkowych jelita, oraz mogą powodować zapalenie jelita grubego.
Bakterie jelitowe biorą udział w hydrolizie glikozydów, naturalnie występujących w spożywanych przez nas roślin. Prowadząc do powstania aglikonów flawonoidowych, które mogą być szkodliwe.
Fekapentaeny, których powstanie inicjują bakterie z rodzaju Bacteroides wykazano u ludzi z dietą bogatą w białka zwierzęce. Nie jest znane pochodzenie prekursorów fekapentaenów. Sądzi się, że mogą pochodzić z diety, części bakterii lub tkanek jelita grubego. W badaniach wykazano wysoką genotoksyczność.
Niewielki udział kwasów żółciowych dostających się do jelita grubego ulega przemianom przez enzymy bakteryjne do toksycznego siarkowodoru odpowiedzialnego m.in. za zapalenie jelita grubego.
Barwniki spożywcze, które nie powinny być szkodliwe dla człowieka, mogą być przekształcane przez mikroorganizmy jelitowe do amin aromatycznych, a wytworzone dodatkowo wolne rodniki reagują z naszym DNA. Powstałe aminy są kumulowane w nabłonku jelita, a następnie przy udziale enzymów występujących w śluzie jelita utleniane do karcynogenów.
Mikroorganizmy mogą zwiększać aktywność biologiczną wchłoniętych estrogenów, zwiększając tym samym ryzyko wystąpienia hormono zależnego raka piersi.
Bakterie i grzyby w układzie pokarmowym mogą fermentować węglowodany do alkoholu i powodować uszkodzenia wątroby. Tacy pacjenci często mają dietę bogatą w cukier i węglowodany.
Produkcja etanolu w ramach normalnego trawienia jest niewielka. Problem może pojawić się przy dysbiozie, braku równowagi mikrobiologicznej w jelicie, oraz u osób z chorobami takimi jak cukrzyca, chorobie Leśniowskiego-Crohna, otyłość. Jednak brak chorób towarzyszących może również uruchomić kaskadę „złego metabolizmu” mikrobiologicznego.
Mikroorganizmy, które mogą wytwarzać alkohol z węglowodanów to Saccharomyces cerevisiae, Klebsiella pneumoniae. Badacze sugerują, że mechanizm ten jest bardziej złożony i nie do końca wiadomo dlaczego niektórzy są bardziej podatni na endogenny alkohol, który wywołuje u nich niealkoholową stłuszczeniową chorobę wątroby.
Wraz ze stanem odurzenia, osoby mogą odczuwać zawroty głowy, suchość w ustach, zespół chronicznego zmęczenia, zespół jelita drażliwego.
Diagnoza tego zespołu opiera się na: badaniu alkoholu we krwi, objawach nietrzeźwości, posiewach mikrobiologicznych wykazujących przerost m.in. drożdżaków. W takiej sytuacji wdraża się dietę nisko-węglowodanową i wysoko-białkową, czasami wprowadza się leczenie p/grzybicze.
To jest tylko niewielki fragment ogromnej fabryki biochemicznej, występującej w jelitach każdego z nas.
Ekosystem jelitowy jest bardziej skomplikowany niż nam się wydaje. Wciąż mało poznany.
Wiadomo, że mikroorganizmy mogą produkować szkodliwe karcinogenne związki. Wiadomo również, że mogą produkować bio-aktywne substancje, które działają na nasz organizm jak dobroczynne leki.
Wydaje się, że to w ogromnej mierze zależy od indywidualnej kolekcji mikroorganizmów zasiedlających nasze jelita, oraz od naszej diety i sposobu naszego życia.
Badania wskazują, że w syntezie niektórych toksycznych związków sprzyja dieta bogata w tłuszcze zwierzęce i białka.
Ważne jest, abyśmy dbali o równowagę mikroflory jelitowej poprzez odpowiednią dietę m.in. bogatą w różnorodny błonnik pokarmowy, ograniczoną ilość spożywanych leków w tym antybiotyków, eliminacje używek alkoholu, nikotyny, regulację stresu itp.
Źródło:
A. Nowak, Z. Libudzisz „Karcynogenna aktywność mikroorganizmów jelitowych”. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2008, 6 (61), 25 – 39
M. Hartleb „Diagnostyka i leczenie encefalopatii wątrobowej u chorych z marskością wątroby”; rekomendacje EASL i AASLD. Gastroenterologia Praktyczna 2016, 2 (31), 32-42.
https://www.alcohol.org/co-occurring-disorder/auto-brewery-syndrome/
