Dysbioza mikrobioty w patogenezie wrzodziejącego zapalenia jelita grubego

Mikrobiota jelitowa, składająca się z nawet 15 000-36 000 różnych gatunków bakterii, licznych grzybów, wirusów i bakteriofagów, stanowi kluczowy element w patogenezie wrzodziejącego zapalenia jelita grubego¹. Główna teoria sugeruje, że dysregulowana aktywacja immunologiczna u genetycznie podatnej osoby prowadzi do nadmiernej odpowiedzi na normalną florę bakteryjną¹.

Charakterystyka dysbiozy w wrzodziejącym zapaleniu jelita grubego

Pacjenci z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego wykazują charakterystyczne zmiany w składzie mikrobioty jelitowej². Obserwuje się zmniejszoną różnorodność bakteryjną w jelitach, zmniejszoną częstość występowania Firmicutes oraz podwyższone wskaźniki Gamma-proteobacteria i Enterobacteriaceae².

Badania wykazały znaczący spadek korzystnych bakterii jelitowych, w tym Bifidobacterium longum, Eubacterium rectale, Faecalibacterium prausnitzii i Roseburia intestinalis, a także wzbogacenie w kilka szkodliwych bakterii związanych ze stanem zapalnym jelit i zmianami przepuszczalności komórek nabłonkowych³. Zmniejszona liczba bakterii promujących zdrowie przewodu pokarmowego, Bacteroidetes i Lachnospiraceae, została stwierdzona w próbkach chirurgicznych od pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego⁴.

Zwiększona ilość okrężniczych bakterii redukujących siarczany została zaobserwowana u niektórych osób z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego, co skutkuje wyższymi stężeniami toksycznego gazu – siarkowodoru⁵. Badania na zwierzętach wskazują, że Li i wsp. stwierdzili wzrost Firmicutes i Proteobacteria, podczas gdy Bacteroidetes zmniejszały się u szczurów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego⁶.

Mechanizmy oddziaływania mikrobioty z układem immunologicznym

Wzajemny wpływ między układem immunologicznym gospodarza a mikrobami jest możliwy dzięki receptorom rozpoznającym wzorce (PRR), w tym receptorom Toll-podobnym (TLR), receptorom NOD-podobnym (NLR), receptorom wiążącym mannozę, receptorom dopełniacza i receptorom lektyn typu C (CLR)⁷. Te receptory są ekspresjonowane na komórkach nabłonkowych jelita i komórkach odporności wrodzonej⁷.

Nieprawidłowa aktywacja receptorów rozpoznających wzorce przeciwko bakteriom komensalnym odgrywa główną rolę w etiologii chorób zapalnych jelit⁸. Makrofagi również przyczyniają się do patogenezy wrzodziejącego zapalenia jelita grubego, pośrednicząc w obronie przeciwdrobnoustrojowej i uczestnicząc w interakcjach między chorobami zapalnymi jelit a mikrobiomem⁸.

Wpływ dysbiozy na barierę jelitową

Bariera jelitowa pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego charakteryzuje się zmniejszoną warstwą śluzu i komórkami kubkowatymi w porównaniu ze zdrowym jelitem, co skutkuje zwiększoną przepuszczalnością jelitową⁸. Warstwa śluzu pokrywająca nabłonek stanowi kluczowy element w zapewnieniu środowiska dla kolonizacji mikroorganizmów komensalnych⁷.

Nieprawidłowości w strukturze warstwy śluzu odgrywają znaczącą rolę w powstawaniu stanu zapalnego⁷. Badania wykazały, że strukturalne osłabienie bariery śluzowej okrężnicy jest wczesnym zdarzeniem w patogenezie wrzodziejącego zapalenia jelita grubego i występuje niezależnie od miejscowego stanu zapalnego⁹.

Metabolity mikrobioty i ich znaczenie

Mikrobiota jelitowa może uwalniać metabolity, takie jak kwasy żółciowe i krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), które służą jako składniki odżywcze niektórych bakterii i odgrywają rolę w regulacji składu mikrobioty¹⁰. Zmniejszenie produkcji SCFA przyczynia się do wzmożonego stanu zapalnego i upośledzonej funkcji bariery jelitowej¹¹.

Znaczące zmiany w mikrobiocie jelitowej, znane jako dysbioza mikrobialna, charakteryzują się zmniejszoną różnorodnością w typach Firmicutes i Bacteroidetes oraz wzrostem Enterobacteriaceae¹¹. Te zmiany mają bezpośredni wpływ na homeostazę jelitową i rozwój przewlekłego stanu zapalnego.

Rola wirusów w dysbiozie jelitowej

Chociaż wirusy należą do najbardziej różnorodnych i licznych bytów biologicznych, przez długi czas były zaniedbywane w badaniach nad patogenezą chorób zapalnych jelit¹². Nowe dowody wskazują, że wirusy odgrywają rolę w zdrowiu człowieka i mogą mieć zarówno korzystne, jak i szkodliwe skutki dla gospodarza¹³.

Niekorzystna zmiana składu wiromu jelitowego została powiązana z przewlekłymi zaburzeniami immunologicznymi, takimi jak patogeneza chorób zapalnych jelit¹³. Zrozumienie interakcji wirom-układ immunologiczny z szerokiej perspektywy może być szczególnie ważne w chorobach jelitowych, ponieważ receptory rozpoznające patogeny prawdopodobnie są jednocześnie angażowane przez różne wirusy¹³.

Terapeutyczne implikacje dysbiozy

Zrozumienie mechanizmów dysbiozy mikrobioty jelitowej otwiera nowe możliwości terapeutyczne. Transplantacja mikrobioty kałowej (FMT) może poprawić mikrobiotę jelitową i jest uważana za potencjalną metodę leczenia wrzodziejącego zapalenia jelita grubego¹¹. Wiele ostatnich badań wykazało, że niektóre tradycyjne wyciągi lub związki pochodzące z roślin leczniczych mogą odgrywać rolę w ochronie integralności bariery jelitowej¹⁴.

Efekty ochronne wyciągów i związków na funkcję bariery jelitowej są związane z aktywacją licznych szlaków sygnalizacyjnych, które regulują zmiany procesów metabolicznych i składu mikrobioty¹⁴. Te odkrycia dostarczają cennych informacji na temat roli mikrobioty jelitowej w patogenezie wrzodziejącego zapalenia jelita grubego i mogą potencjalnie służyć jako wskazówki dla interwencji poprzez manipulację mikrobiotą jelitową⁶.