Alimentația și microbiomul intestinal
Ce este microbionul intestinal?
Microbionul intestinal este format din întreaga comunitate microbiană care se află la nivelul tractului gastrointestinal.
Este localizat cu precădere la nivelul colonului și se află într-o relație de simbioză cu organismul gazdă, prin interacțiunea cu epiteliul intestinal și cu sistemul imunitar al mucoasei intestinale, menținând homeostazia intestinală.
Care sunt bacteriile bune din tractul intestinal?
Numărul bacteriilor îl depășește pe cel al celulelor gazda, fiind aproximativ 3,8 x 1013 la adult, regăsindu-se cel puțin 160 din totalul de 1150 de specii posibile care pot coloniza tractul gastrointestinal.
Tipurile principale sunt reprezentate de Bacteroides, Fimicutes, Actinobacteria, Proteobacteria și Verrucomicrobiota, iar încrengaturile dominate care însumează aproximativ 90% din microbiota sunt Bacteroides și Firmicutes.
Ce este disbioza?
Conform rezultatelor studiilor, o microbiota intestinală diversificată și numeroasă este un factor cheie în menținerea sănătății întregului organism.
Disbioza reprezintă o modificare în compoziția microbiotei intestinale, atât din punct de vedere al tipurilor bacteriene, cât și numeric și este asociată cu boala inflamatoarie intestinală, obezitate și diabet.
Dieta este factorul principal în menținerea acestui echilibru înrucât tipurile de macronutrienți și cantitatea acestora generează diferiți metaboliți ce au efecte pozitive sau negative asupra epiteliului intestinal și favorizează dezvoltarea diferitelor bacterii.
Microbiomul – modulator al sistemului imunitar al mucoasei intestinale
Flora intestinală are, un rol protectiv împotriva patogenilor exogeni, susținând menținerea integrității barierei intestinale și dezvoltarea funcțională a sistemului imunitar intestinal.
De asemenea, este un factor important și în axa intestin-creier, influențând reglarea satietății, comportamentul și reglarea hormonală.
Cea mai mare parte a sistemului imunitar al mucoasei intestinale se află sub stratul epitelial intestinal, în lamina propria și este format din celule imunitare înnăscute precum celule dendritice, macrofage, celule limfoide, celule T și celule plasmatice secretoare de IgA.
Toate aceste celule sunt în interdependența și au drept scop comun apărarea împotriva agenților patogeni și menținerea barierei intestinale.
Bacteriile comensale și sistemul imunitar al mucoasei intestinale interacționează, modulat de dieta, care oferă substraturi pentru bacteriile intestinale, unii nutrienți influențând direct celulele imune.
Funcționarea normală a sistemului imunitar este dependența de stimularea bacteriană, fapt dovedit experimental pe șoareci necolonizați bacterian, care aveau deficite ale celulelor imune înnăscute la nivelul laminei propria, fiind susceptibili la infecții.
De asemenea, un studiu uman a surprins impactul dietei bogate în alimente fermentate, demonstrând creșterea diversității microbiotei și scăderea inflamației.
Efectul antiinflamator al microbiotei intestinale
Akkermansia muciniphila, o tulpină ce aparține increngaturii Verrucomicrobiota crește producția de mucină, fiind corelată cu pierderea greutate, creșterea sensibilități la insulina și scăderea inflamației.
Alte exemple sunt reprezentate de Bacteroides vulgatus și Bacteroides dorei care inhibă bacteriilor limitând astfel creșterea tulpinilor dăunătoare, precum și de Akkermansia, Lachnospira, Lactobacilus, Bifidobacterium, Roseburia, Ruminococcus, Clostridium, Faecalibacterium și Dorea.
Impactul dietei asupra florei intestinale
Fibrele alimentare
Prebioticele se referă la un ingredient alimentar care nu se poate digera și care are proprietăți benefice asupra gazdei, prin promovarea creșterii sau activității bacteriilor rezidente la nivelul colonului.
Fibrele alimentare sunt nutrientul cel mai important pentru menținerea diversității florei intestinale.
O dietă dezechilibrată, bogată în grăsimi și proteine, dar săraca în fibre este principalul mod de epuizare a bacteriilor comensale în țările occidentale.
Menținerea diversității microbiotei nu este singurul beneficiu al unei diete bogate în fibre, aceasta menținând integritatea barierei mucoase și scăzând riscul infecției cu agenți patogeni.
Fibrele alimentare sunt împărțite în solubile și insolubile.
Fibrele solubile nu sunt digerate, dar sunt metabolizate de bacteriile intestinale, rezultând acizi grași cu lanț scurt, ce vor fi utilizate ulterior de acestea drept sursa de energie.
Dietele bogate în fibre, precum cereale integrale, fructe și legume, au fost asociate cu o creștere a producției de acizi grași cu lanț scurt în intestin și cu o scădere a inflamației.
Când aportul de fibre este scăzut, microbiomul intestinal utilizează substraturi mai puțin favorabile, precum aminoacizii și mucinele.
Grăsimile
Dieta bogată în grăsimi determină scăderea diversității microbiotei intestinale și a numărului total de bacterii și creșterea inflamației și a permeabilității intestinale în comparație cu dietele sărace în grăsimi, indiferent de sursa de provenientă a grăsimii.
Lipidele alimentare au efecte diferite asupra variabilității florei întrucât au diferențe în ceea ce privește profilul de acizi grași, astfel stimulând modificarea raportului dintre anumite tipuri bacteriene, efectul final fiind cel de promovare a obezității.
Influențând metabolismul acizilor biliari prin stimularea conjugării acestora cu taurina, un aport ridicat de grăsimi alimentare, promovează dezvoltarea agenților patogeni, determinând apariția bolii inflamatorii intestinale (BII) la gazdele susceptibile genetic.
Vitamina D are un rol major În reglarea diversității microbiotei, a răspunsurilor imune și conferă protecție împotriva BII. Cuplându-se la receptorii din colon, vitamina D reglează exprimarea unor proteine juncționale, care asigură integritatea barierei și stimulează dezvoltarea sistemului imunitar prin producerea de celule T.
Deficitul de vitamina D a fost descoperit la persoanele cu BII. Având în vedere ca dieta poate acoperi doar 10-20% din necesarul de vitamina D, aproximativ 90% fiind sintetizată în piele, neexpunerea la soare este cauza principală a deficitului.
Proteinele
Aportul de proteine în dietele zilnice este cu mult peste nivelul recomandat de 0,6-0,8 g/kg/zi, mai ales în dietele ce vizează pierderea în greutate.
Proteinele alimentare sunt digerate în proporție de 90%, iar cele vegetale aproximativ 70-90%, restul cantității ajungând în colon.
Proteina nedigerata fermentează la nivelul colonului distal și determină eliberarea unor metaboliti mai complecși decât în cazul fermentării carbohidraților.
Unii metaboliti sunt benefici, susținând integritatea mucoasei, pe când alții au un efect negativ asupra mucoasei în cantități excesive.
Cantitatea și tipul de proteină din dieta determină diversitatea și numărul bacteriilor intestinale.
Conform unui studiu, dieta bogată în cazeina și proteine din soia modifică metabolismul bacteriilor intestinale, acestea utilizând aminoacizii drept substrat pentru a obține energie.
Pe de altă parte, aportul crescut de proteină de origine animală este asociat un risc crescut de BII, carnea procesată conținând cantități mari de aminoacizi sulfatați, din metabolismul cărora rezultă hidrogen sulfurat.
Hrănirea pe termen lung cu o dietă bogată în proteine scade expresia genelor proteinelor juncționale, determinând un intestin permeabil ce cauzează inflamație sistemică.
Un studiu pe șoareci a comparat diferențele între proteina de pui și cea de soia, demonstrând faptul ca fiind tipuri diferite de proteine, stimulează dominanta altor tipuri de bacterii și ca proteina de pui determina formarea unui strat mai gros de mucus cu efect protector al mucoasei.
Alimente care au efecte negative asupra microbiomului
Aportul crescut de zahăr este o caracteristică a dietei occidentale. Zaharurile alimentare cresc numărul de bacterii care degradează stratul de mucus, ceea ce, împreună cu alterarea microbiotei, favorizează apariția eroziunilor.
Microbiota este alterată de o dietă pe termen lung bogată în glucoza sau fructoza, prin scăderea numărului și a diversității, scăzând bacteriile din genul Bacteroides și crescându-le pe cele din increngatura Proteobacteria.
Mai mult de atât, aportul ridicat de zahăr declanșează inflamația la nivel intestinal, crescând permeabilitatea din cauza scăderii expresiei proteinelor joncționale.
Aditivii alimentari care sunt folosiți din abundență în alimentele procesate schimbă compoziția microbiotei, stimulează inflamația și scad grosimea stratului de mucus, crescând incidența BII, sindromului metabolic, obezității, diabetului zaharat tip 2 și a rezistenței la insulină.
Modificări în stilul de viață
Concluzii
Cercetările actuale subliniază rolul vital pe care dieta îl are în ceea ce privește variabilitatea microbiomului intestinal.
Adoptarea unei diete echilibrate, cu alimente cât mai puțin procesate și cu accent pe alimente cu conținut ridicat de fibre are efecte benefice asupra florei, reducând inflamația și menținând variabilitatea acesteia.