Czynniki wpływające na rozwój mikrobioty i dojrzewanie układu odpornosciowego na wczesnym etapie życia
Narodziny to największa zmiana w środowisku w ciągu życia ludzkiego, ponieważ noworodek po raz pierwszy styka się z niezliczonymi rodzajami mikroorganizmów kolonizujących wszystkie powierzchnie jego ciała, prowadząc do stworzenia mikrobioty komensalnej równolegle z powstaniem układu odpornościowego. Na skład mikrobioty jelit oraz dojrzewanie układu odpornościowego noworodka wpływa wiele czynników (rys. 3). Zakłócenia komunikacji między mikrobiotą a odpornością na poszczególnych etapach rozwoju mogą mieć długofalowy wpływ na podatność na choroby.13
Sekcja dla ogółu społeczeństwa
Znajdź tutaj swoją dedykowaną przestrzeńen_sources_title
en_sources_text_start en_sources_text_end
Sekcje
O tym artykule
Autorzy
Narodziny mają wpływ na skład mikrobioty jelit…
Dr Travis J. De Wolfe
Metoda porodu decyduje o tym, jaki typ bakterii z organizmu matki zostanie przekazany do jelita noworodka.14 Dzieci urodzone drogami rodnymi często przej-mują liczne bakterie jelitowe syntetyzujące lipopolisacharyd (LPS) – ważny składnik błony komórkowej bakterii Gram-ujemnych, które trenują układ odpornościowy człowieka w odpowiednim reagowaniu na zagrożenia ze strony mikroorganizmów.15 Natomiast dzieci urodzone przez cesarskie cięcie są predysponowane do kolonizacji przez krążące w szpitalach oportunistyczne patogeny.14
…oraz na dojrzewanie struktury ukladu odpornosciowego
Te różnice początkowej kolonizacji przez mikroorganizmy mogą wpłynąć na późniejsze dojrzewanie miejscowych wrodzonych struktur układu limfatycznego i na populację ochronno-regulacyjnych komórek typu T (Treg), powodując długofalowe konsekwencje dla fizjologii jelit. Dojrzewanie komórek T i pobudzenie czynników immunologicznych może chronić przed chorobami autoimmunologic- znymi (takimi jak cukrzyca czy stwardnienie rozsiane) pojawiającymi się na późniejszych etapach życia, a niekiedy przyczyniać się do ich powstania.15,16
Wpływ antybiotyków na odpowiedzi immunologiczne
Dr Pascal Lavoie
Antybiotyki są bardzo istotne w leczeniu ciężkich infekcji bakteryjnych, ale niepotrzebna ekspozycja na antybiotyki może mieć poważne negatywne konsekwencje dla zdrowia, zatem należy jej unikać (np. w przypadku infekcji wirusowych). U starszych dorosłych długotrwałe stosowanie antybiotyków może prowadzić do nadmiernego wzrostu jelitowych bakterii chorobotwórczych zwanych Clostridioides difficile, który może zagrozić życiu, zwłaszcza osób starszych.17Nadużywanie antybiotyków może również sprzyjać rozwojowi oporności na nie, co może spowodować ograniczenie możliwości leczenia późniejszych infekcji.18 W modelach zwierzęcych zaburzenie mikrobioty jelit spowodowane przez antybiotyki zaburza funkcjonowanie układu odpornościowego i progi odpowiedzi immunologicznej.19 Dane zebrane od ludzi sugerują, że stosowanie antybiotyków bez potrzeby może zwiększyć ryzyko rozwoju chorób przewlekłych, takich jak cukrzyca typu 1, astma, alergie, a nawet otyłość.20 Długotrwałe (powyżej 1 tygodnia) stosowanie antybiotyków zmniejsza zróżnicowanie mikrobioty jelit. Najbardziej narażone na zaburzenia mikrobioty jelit są urodzone przedwcześnie niemowlęta. Długotrwałe stosowanie antybiotyków o szerokim spektrum działania u matki lub przedwcześnie urodzonego niemowlęcia zmniejsza zróżnicowanie bakterii jelitowych, zwiększając ryzyko sepsy i martwiczego zapalenia jelit.21 Ogólnie, dane zebrane od ludzi potwierdzają przypuszczenie, że mikrobiota jelit gra istotną rolę w rozwoju niemowląt prowadzącym do tego, aby stały się zdrowymi dorosłymi. Zagrożenia wynikające z nadmiernej ekspozycji dorosłych na antybiotyki są mniejsze, ale również mogą wpływać na rozwój odpowiedzi immunologicznych, dlatego stosowanie antybiotyków w każdym wieku należy ograniczyć do niezbędnych przypadków.
RYSUNEK 3: Czynniki środowiskowe wpływające na rozwój mikrobioty i śluzowego układu
odpornościowego u noworodków.
Adaptacja na podstawie Kalbermatter C et al, 202113
Metabolity mikroorganizmów wytwarzane przez mikrobiotę oraz dietę matki przez cały okres ciąży wpływają na rozwój układu odpornościowego płodu. W chwili urodzenia równolegle z rozwojem układu odpornościowego rozpoczyna się kolonizacja organizmu przez mikrobiotę. Na tym etapie noworodek jest wciąż zależny od ochrony zapewnianej przez matkę poprzez karmienie piersią. Mleko matki zawiera jej antygeny bakteryjne stymulujące dojrzewanie wrodzonego śluzowego układu odpornościowego. Jeżeli chodzi o kolonizację jelit, w pierwszych tygodniach życia dominują Enterococcacae, Clostridiaceae, Lactobacillaceae, Bifidobacteriaceae i Streptococcaceae. Wprowadzenie do diety niemowlęcia pożywienia stałego prowadzi do wzrostu zróżnicowania mikrobioty jelit, która staje się podobniejsza do mikrobioty dorosłego: obfitość Bifidobacteriaceae zmniejsza się, natomiast Bacteroides, Ruminococcus i Clostridium stają się liczniejsze. Rodzaj porodu, karmienie piersią, pokarm stały oraz przyjmowanie antybiotyków to czynniki kształtujące mikrobiotę oraz układ odpornościowy noworodka na wczesnym etapie życia.
Weryfikacja koncepcji: kolonizacja przez mikrobiotę jelitową ma zasadnicze znaczenie dla rozwoju układu odpornościowego
Dr Travis J. De Wolfe
Badania na wolnych od drobnoustrojów myszach wykazały ważną rolę mikrobioty w zapobieganiu wadliwemu funkcjonowaniu układu odpornościowego.22 Wolne od drobnoustrojów (Germ-free) myszy mają upośledzoną zdolność do wytwarzania CD4+ pomocniczych komórek T układu odpornościowego. Selektywna kolonizacja tych myszy bakteriami Clostridia – grupą bakterii komensalnych – może pobudzić wytwarzanie tych komórek, które następnie wspomagają obronę przeciw drobnoustrojom w jelicie i chronią przed infekcjami patogenowymi.23 Przeciwciała IgA to inny krytyczny składnik układu odpornościowego, którego brakuje myszom wolnym od drobnoustrojów. Przeciwciała te przywierają do bakterii komensalnych i uniemożliwiają im opuszczenie przewodu pokarmowego. Selektywna kolonizacja wolnych od drobnoustrojów myszy szczepem Escherichia coli lub odrębnymi szczepami Bacteroides powoduje szybkie odtworzenie/normalizację IgA.24,25