microbiota intestinala, microbiota, tract digestiv, disbioza intestinala, microbiom

Microbiota intestinală, termen considerat uneori sinonim cu noțiunea de microbiom, reprezintă ansamblul microorganismelor simbiotice, comensale sau patogene, care populează un anumit ecosistem sau habitat (de exemplu, cel intestinal), microbiomul descriind habitatul integral al microorganismelor din organism, ambele fiind constituite din anumite tipuri de bacterii, archaee, eucariote inferioare și superioare și virusuri, genomurile acestora, integrând totodată și condițiile de vecinatate ale acestui mediu.

Microbiomul și microbiota sunt deci, termeni folosiți în practica curentă, pentru a descrie, la modul general, comunitățile microbiene.

Cu toate acestea, există o diferență distinctă între microbiotă și microbiom, ultimul dintre acestea incluzând atât factorii biotici cât și pe cei abiotici, dintr-un anumit habitat, în timp ce microbiota include exclusiv factorii biotici⁶.

Cuprins:

Microbiota și microorganismele care intervin în funcția ecosistemului uman

Microbiota intestinală – abordările actuale

Microbiota intestinală și relația cu alte organe

Analiza microbiotei și evaluarea funcțională a tractului digestiv?

Microbiota și microorganismele care intervin în funcția ecosistemului uman

Atât la animale, cât și la om, microbiota este formată din microorganisme care populează tegumentele, diverse cavități, tractul digestiv și respirator, vaginul, constituind populații cu o densitate crescută de germeni, cum ar fi Lactobacillus, Bacteriodes, Streptoccocus, Candida, Escherichia, etc. Numărul microorganismelor, implicate în constituirea microbiotei, la specia umană adultă, este apreciat la aproximativ 10¹⁴ celule, având o valoare numerică superioară, comparativ cu celulele din organismul uman. Practic, numărul de bacterii din microbiomul uman și materialul genetic al acestora, depășesc cu mult numărul de celule și gene umane, iar această populație bacteriană, se pare că joacă un rol important în menținerea sănătății organismului.

Atunci când diversitatea și numărul acestora sunt perturbate, aceste modificări pot duce la apariția unor tulburări grave de sănătate. În prezent nu este elucidată cauza existenței unor indivizi care prezintă o diversitate mai mare de bacterii intestinale, comparativ cu alții, dar este cunoscut faptul că tratamentele multiple cu antibiotice pot contribui la o eradicare majoră a unor bacterii comensale, care nu se vor mai regenera niciodată total.

Este deja confirmat că, la nivelul fiecărui organ, flora microbiană intervine atât în menținerea homeostaziei întregului ecosistem uman, cât și în declanșarea unor patologii. După descoperirea germenilor, accentul a fost pus pe infecțiile intestinale și flora intestinală, iar în anii ‘90 interesul a crescut simțitor, odată cu izolarea bacteriei Helicobacter pylori. În prezent, focusul medical este centrat pe microbiota intestinală, dar există studii care evaluează flora microbiană din cavitatea bucală și chiar de la nivelul esofagului; de asemenea, rolul microorganismelor în patogeneza hepatobiliară și pancreatică cunoaște o nouă perioadă de studiu.

În acelasi timp, a fost studiat intens efectul expunerii recurente a organismelor la acțiunea antibioticelor. La unii indivizi, antibioticele pot provoca un dezechilibru al coloniilor bacteriene comensale (disbioza intestinala) și pot duce la o creștere excesivă a bacilului Clostridium difficile, generând astfel apariția unui proces inflamator sever la nivelul mucoasei intestinale. S-a constatat că restabilirea compoziției normale a microbiotei intestinale prin transplantul direct de microbiom, poate reface sănătatea intestinală.

Microbiota intestinală – abordările actuale

În prezent, se studiază și alte aspecte legate de relația dintre microbiom, starea de sănatate și boală, încercând să se răspundă la anumite întrebări:

ce informații utile poate furniza analiza microbiomului, legat de starea de sănătate?
pot fi coloniile microbiene din colon cauza apariției simptomelor din sindromul de intestin iritabil?
cum afectează flora microbiană intestinală alte zone, cum ar fi sistemul articular, ficatul și sistemul imunitar?
pot fi anumiți metaboliți microbieni intestinali cauza indirectă prin intermediul căreia un anumit tip de dietă poate duce la dezvoltarea cancerului de colon?
tehnicile de secvențiere genomică pot să ajute la identificarea unor organisme care produc tulburări ale sănătății reproductive?
poate disbioza intestinală să ducă la apariția unor boli autoimune?
modificarea compoziției microbiotei intestinale poate reprezenta un factor cheie pentru dezvoltarea unei susceptibilități față de diferite tulburări psihice precum sindromul depresiv, anxietatea, tulburarea bipolară, schizofrenia sau tulburările din spectru autist?
cum pot fi transpuse în practica clinică aceste informații despre microbiom în ceea ce privește adoptarea unor noi abordări legate de diagnostic și/ sau prognostic?

Infecția cu bacteria Clostridium difficile apare adesea intraspitalicesc, ca urmare a unor tratamente intensive cu antibiotice, ce vor afecta microbiomul intestinal al pacientului aflat sub tratament. La rândul său, microbiomul va fi invadat de această bacterie care se multiplică rapid, înlocuind flora microbiană componentă a microbiomului. Tratamentul de rutină prin asocierea de antibiotice poate duce adesea la apariția unor infecții recurente, potențial periculoase. Mai recent, infecțiile cu C. difficile pot fi tratate prin transplantarea materiilor fecale de la un pacient sănătos, în intestinul pacientului afectat.

O serie de cercetări au identificat caracteristici ale microbiomului care vor predispune un pacient la apariția unor infecții cu C. difficile, explicând deci aceste asocieri. Astfel, se încearcă, atât prevenția, cât și tratarea acestei infecții, printr-o abordare duală, concomitentă.

Legat de boala intestinală cronică inflamatorie, o serie de studii evaluează în prezent beneficiile transplantului de materii fecale în tratamentul acestei patologii de etiologie autoimună, având ca trigger afectarea de mucoasă la nivel de tract digestiv. Deoarece microbiomul se pare că interacționează și cu sistemul imunitar, se consideră că restabilirea diversității și compoziției fiziologice a microbiotei va ameliora procesul inflamator declanșat la nivelul mucoasei intestinale.

Presupunând că tulburările apărute la nivelul microbiotei intestinale declanșează boala, o refacere sau chiar modificarea sa completă, ar putea sa ducă la vindecarea acestei patologii sau ar putea să poată întrerupe ciclul etiopatogenic prin care această patologie recidivează.

Un studiu recent a demonstrat că prin creșterea aportului alimentar de fibre s-ar putea obține o diversitate sporită la nivelul microbiotei intestinale. De asemenea, prin consumul de fibre alimentare, acestea vor ajunge în mediul intestinal și se vor descompune în acizi grași cu lanț scurt, inclusiv butirat, cu rol antiinflamator, acid implicat în reducerea incidenței bolilor inflamatorii, dar și în mecanismul scăderii în greutate.

Microbiota intestinală și relația cu alte organe

În prezent, nu a fost elucidat dacă afectarea diversității bacteriilor intestinale este o cauză sau o consecință a creșterii în greutate, însă există dovezi certe că microbiomul poate influența metabolismul.

Se investighează modalitățile prin care poate fi modificată în mod direct compoziția microbiomului, având ca scop asigurarea suportului pentru pacienții obezi, în procesul controlat terapeutic de pierdere în greutate. Microbiomul pare să influențeze obezitatea în mai multe moduri. În primul rând, flora microbiană va digera alimentele (care în absența bacteriilor intestinale nu pot fi digerate), scăzând astfel aportul caloric în organismul gazdă.

De asemenea, se identifică și un control microbian al apetitului alimentar și al sațietății, ceea ce demonstrează că flora microbiană poate fi implicată și în declanșarea unui dezechilibru la nivelul axei neuro-hormonale care controlează apetitul alimentar. În plus, și produșii secundari ai metabolismului microbian, cum ar fi acizii grași cu lanț scurt și acizii biliari, joacă un rol important în reglarea metabolismului uman, contribuind la apariția obezitătii, dar și a diabetului cu debut la vârstă adultă, precum și a bolii coronariene.

S-a demonstrat că microbiota intestinală influențează și activitatea cerebrală atât în mod direct, la nivelul activității neuronale secretorii, prin producerea de neurotransmițători cum ar fi dopamina, serotonina, acetilcolina sau melatonina, cât și indirect, prin intermediul toxinelor eliberate de flora bacteriană. Microbiota modulează sinteza de proteine și neurotrofine implicate în dezvoltarea cerebrală și în susținerea neuroplasticității. Astfel de modificări se pare că stau la baza fiziopatologiei apariției schizofreniei.

Totodată, în prezent se investighează și relația dintre prezența în organism a unor germeni și diverse forme de cancer. Spre exemplu, cercetările au arătat că apariția polipilor intestinali – adesea considerați precursori ai cancerului colorectal – sunt un mediu propice pentru apariția unor colonii bacteriene, sugerând astfel că acestea ar putea activa o serie de mecanisme oncogene, pe fondul unei compoziții specifice a microbiotei intestinale.

S-au examinat, de asemenea, caracteristicile distinctive ale bacteriilor ce colonizează mucoasa uterină, care par să fie asociate cu apariția cancerului endometrial și care pot produce sau contribui la progresia bolii. În cazul în care se va putea descifra rolul florei microbiene în apariția cancerului endometrial în viitor, s-ar putea dezvolta paneluri de teste noninvazive pentru depistarea cancerului endometrial în stadiu incipient; în prezent este dificilă diagnosticarea precoce a acestei patologii.

În al doilea rând, dacă aceste bacterii vor fi confirmate ca și cauză etiologică, acestea vor putea deveni o țintă terapeutică, pentru tratarea cu succes a acestei boli oncologice.

Analiza microbiotei și evaluarea funcțională a tractului digestiv

Analiza microbiotei – evaluare funcțională a tractului digestiv – este un test care investighează cele trei funcții cheie ale homeostaziei intestinale, oferind astfel informații utile despre gradul de afectare a funcției digestive, existența inflamației la nivelul mucoasei intestinale, căt și despre statusul compoziției microbiotei intestinale.

Prin tehnica PCR se detectează următoarele clase de paraziți: Blastocystis spp. cu subtipări reflexe, Cryptosporidium parvum/hominis, Cyclospora cayetanensis, Dientamoeba fragilis, Entamoeba histolytica și Giardia.

Vor fi evaluati indicatori metabolici, de tipul acizilor grași cu lanț scurt de atomi de carbon și enzima beta-glucuronidază, cu rol important în evaluarea funcțiilor metabolice specifice, vitale, îndeplinite de microbiotă. Bacteriile comensale indică atât compoziția, cât și cantitatea relativă a microorganismelor.

De asemenea, se vor realiza culturi bacteriene și micologice, care vor confirma prezența unor microorganisme condiționat-patogene sau patogene, fiind furnizate și antibiograme.

Testul evaluează 24 de genuri/ specii care se mapează în 7 ranguri taxonomice majore (phyla).

Referințe: