MICROBIOMUL: ROL ESENTIAL IN MENTINEREA SANATATII

Microbiomul intestinal, un ecosistem complex de microorganisme, contribuie la digestie și susține diverse funcții în organism, inclusiv dezvoltarea imunității, protecția împotriva agenților patogeni și gestionarea depozitelor de lipide, influențând totodată și comportamentul uman.

Rolurile microbiomului intestinal în organism

Microbiomul intestinal are un rol esențial în menținerea sănătății și prevenirea bolilor, influențând numeroase procese biologice[2]^,[3],[4]:

• Digestia fibrelor alimentare: anumite bacterii intestinale contribuie la digestia fibrelor care susțin sănătatea mucoasei intestinale și contribuie la reducerea riscului de apariție a unor afecțiuni, precum obezitatea, diabetul de tip 2, bolile cardiovasculare.
• Reglarea metabolismului: microbiomul are un impact direct asupra reglării apetitului, eficienței metabolice și a absorbției nutrienților.

Microbiomul participă la reglarea apetitului prin interacțiunea cu axa neuro-hormonală. Peptidele secretate de sistemul digestiv acționează direct asupra neuronilor din hipotalamus, conducând astfel la modificări ale apetitului, care pot varia de la lipsa poftei de mâncare la pofte alimentare necontrolate. 

Această perturbare a echilibrului hormonal poate duce nu doar la fluctuații în greutate, dar poate avea și un impact negativ asupra sănătății mintale.

O compoziție echilibrată a florei facilitează o absorbție optimă a vitaminelor, mineralelor și altor nutrienți esențiali.

În contrast, un microbiom dezechilibrat poate împiedica procesul de absorbție, ducând la deficiențe nutriționale cu impact asupra stării de sănătate.

• Susținerea sistemului imunitar: microbiomul intervine în formarea și adaptarea răspunsurilor imune, intervenind atât prin prevenirea aderenței bacteriilor patogene la suprafețele intestinale — prin competiția pentru spațiu și resurse nutritive, dar și prin sinteza de metaboliți inhibitori —, cât și prin interacțiunea cu celulele imunitare situate în intestin.

Prin producția de metaboliți, precum acizii grași cu lanț scurt, bacteriocinele și acizii biliari conjugați, probioticele inhibă și distrug microorganismele patogene.

Acizi grași cu lanț scurt, rezultați în urma fermentării fibrelor alimentare de către bacteriile probiotice, pot reduce pH-ul în intestinul subțire, inhibând creșterea bacteriilor patogene și pot contribui la regenerarea mucoasei intestinale, precum și la absorbția unor nutrienți.[5]

Astfel, bacterii benefice care populează microbiomul intestinal inhibă dezvoltarea anumitor microorganisme cu potențial patogen, precum Escherichia coli, Salmonella, Shigella și Clostridium difficile, care pot cauza diverse boli și infecții gastrointestinale.

Microbiomul intestinal contribuie la dezvoltarea sistemului imunitar în primele etape ale vieții, influențând susceptibilitatea la alergii și boli autoimune pe termen lung[6].

• Influența asupra sănătății mintale: microbiomul intestinal contribuie la reglarea activității cerebrale, atât prin influența directă asupra sintezei de neurotransmițători, precum dopamina, serotonina, acetilcolina și melatonina, cât și indirect, prin toxinele eliberate de flora intestinală.

Aproximativ 95% din serotonina corpului se produce în mucoasa gastro-intestinală, influențând semnificativ atât procesul de digestie, cât și starea de echilibru emoțional.

Dezechilibrele în microbiomul intestinal sunt asociate cu creșterea susceptibilității la anxietate, depresie, iritabilitate și tulburări de somn.

Microbimul influențează sinteza proteinelor și a neurotrofinelor, care sunt vitale pentru dezvoltarea și funcționarea creierului, susținând neuroplasticitatea și influențând capacitatea de învățare și memorie. Aceste interacțiuni pot contribui la mecanismele subiacente ale unor afecțiuni neurologice, precum schizofrenia.

 

Interacțiunea dintre sport și microbiomul intestinal

Persoanele care fac sport în mod regulat beneficiază, în general, de o diversitate microbiană mai mare și de un echilibru îmbunătățit al microbiomului intestinal.

Cu toate acestea, antrenamentele intense pot avea efecte negative asupra florei intestinale și pot induce un nivel de inflamație în organism care depășește capacitatea naturală de recuperare și combatere a acestuia.[7]

Exercițiile fizice intense pot conduce la o redistribuire a sângelui în organism și pot determina diminuarea fluxului sanguin către intestin. Acest fapt facilitează instalarea ischemiei intestinale care are ca rezultate creșterea inflamației și permeabilității intestinului ceea ce, pe termen lung, ar putea genera probleme precum gastrita sau ulcere.

Studii preliminare sugerează că administrarea de probiotice specifice poate oferi o protecție suplimentară împotriva tulburărilor gastrointestinale și a infecțiilor zonelor specifice tractului respirator superior – o problemă comună printre sportivii de elită, care tind să fie mai susceptibili la acestea din cauza stresului intens asupra corpului lor.[8]

Alimente esențiale pentru un microbiom intestinal sănătos

Sănătatea microbiomului intestinal este strâns legată de consumul unei diete echilibrate și diversificate, care include alimente bogate în probiotice și prebiotice.

Acestea contribuie la promovarea unei flore intestinale sănătoase prin furnizarea de nutrienți esențiali care stimulează creșterea bacteriilor benefice.

Pentru susținerea echilibrului microbiomului intestinal, se recomandă consumul de:[9][10]

• Alimente fermentate (surse de probiotice), cum ar fi iaurtul, chefirul, varza murată, tempeh, miso, kimchi și kombucha, care furnizează culturi vii benefice;
• Alimente bogate în fibre și prebiotice, inclusiv cerealele integrale (ovăz, orz, quinoa), bananele, ceapa, usturoiul, sparanghelul, sfecla și anghinarea, care stimulează creșterea bacteriilor bune în organism;

Adoptarea unei diete preponderent vegetală susține producția de acizi grași cu lanț scurt mai mult decât dieta carnivoră. Consumul de cereale integrale, neprăjite și de alimente bogate în amidon, cum ar fi mălaiul, cartofii, pastele, mazărea și lintea, sporește producția acizilor grași cu lanț scurt[11].

• Alimente cu conținut ridicat de polifenoli, precum ceaiul verde, ciocolata neagră, uleiul de măsline și fructele de pădure, care furnizează nutrienți esențiali ce stimulează creșterea și activitatea bacteriilor benefice în intestin, pot inhiba creșterea și colonizarea bacteriilor patogene și pot contribui la reducerea inflamației;
  
• Alimente care favorizează producția de colagen: supa de oase, nuci, ouă, citrice. Colagenul contribuie la regenerarea și consolidarea barierei intestinale, prevenind astfel pătrunderea toxinelor și a patogenilor din intestin în fluxul sanguin. Datorită conținutului său de glutamină, colagenul ajută la prevenirea și ameliorarea simptomelor sindromului de colon iritabil.

Un consum mare și brusc de alimente prebiotice poate duce la creșterea producției de gaze și la balonare. Persoanele cu sensibilități gastrointestinale, precum sindromul intestinului iritabil, ar trebui să înceapă cu porții mici pentru a testa toleranța.

Toleranța poate crește cu timpul, reducând efectele secundare la utilizarea continuă.

O dietă săracă în fibre poate scădea nivelul microbiotei benefice și poate favoriza dezvoltarea bacteriilor patogene.

Necesarul de fibre variază în funcție de vârstă și sex.

Bărbații cu vârsta sub 50 de ani au nevoie de 38 de grame de fibre pe zi, în timp ce femeile în aceeași categorie de vârstă ar trebui să consume 25 de grame zilnic. După vârsta de 50 de ani, doza recomandată scade la 30 de grame pentru bărbați și 21 de grame pentru femei.[12]

Suplimentele probiotice, prebiotice și simbiotice au devenit extrem de populare pentru beneficiile lor asupra sănătății intestinale.

Eficiența probioticelor nu este întotdeauna cea scontată și depinde de mai mulți factori, precum tipul și numărul de bacterii utilizate sau de capacitatea lor de a supraviețui mediului acid stomacal și enzimelor digestive.

În plus, aceste suplimente ar putea să nu fie eficiente dacă nu avem o dietă corespunzătoare, care să includă fibre cu rol prebiotic, care asigură hrana bacteriilor benefice[13].

Simbioticele includ într-o singură capsulă atât probiotice, cât și prebiotice, oferind o soluție integrată, amplificând beneficiile prin efecte sinergice asupra microbiomului.

Totuși, succesul lor variază în funcție de specificul tulpinilor probiotice și tipurile de prebiotice folosite.

 

Factori care pot afecta echilibrul microbiomului și impactul asupra sănătății

Echilibrul microbiomului intestinal poate fi perturbat de anumiți factori precum:

• Dietele bogate în proteine (în special proteinele de origine animală) – pot duce la creșterea nivelurilor unor metaboliți toxici în intestinul gros, ceea ce crește riscul de dezvoltare a unor boli grave, cum ar fi cancerul colorectal.
• Consumul ridicat de grăsimi, mai ales acizi grași saturați, – poate reduce semnificativ numărul de microorganisme benefice din intestin, afectând negativ diversitatea speciilor microbiene.

Alimentația occidentală tipică, caracterizată prin cantități mari de grăsimi saturate (adesea regăsite în mâncărurile fast food și produse de patiserie), este asociată nu numai cu creșterea în greutate, dar și cu depresie și anxietate.

 Cu toate acestea, dietele bogate în acizi grași polinesaturați omega 3 sau omega 6 nu par să aibă un efect negativ semnificativ asupra microbiotei.

• Consumul ridicat de zahăr și dulciuri procesate – poate favoriza dezvoltarea anumitor microorganisme dăunătoare și poate inhiba creșterea bacteriilor benefice.
• Utilizarea excesivă a aditivilor alimentari, precum îndulcitorii artificiali, – pot afecta negativ microbiomul intestinal, perturbând echilibrul microbian și având potențialul de a provoca inflamație intestinală și creșterea permeabilității intestinului.
• Utilizarea antibioticelor – poate cauza o perturbare semnificativă în echilibrul microbiomului intestinal, care poate rezulta în probleme metabolice, o absorbție deficitară a vitaminelor, creșterea permeabilității intestinale, o predispoziție către infecții, în special cele fungice, și un risc sporit de infectare cu Clostridium difficile.
• Stresul – influențează integritatea barierei epiteliale intestinale, favorizează creșterea permeabilității intestinale și poate induce modificări în motilitatea intestinală și în secretia de mucus și alte substanțe protectoare. Aceste perturbări pot afecta negativ mediul intestinal, ducând la schimbări în habitatul microbiotei intestinale, cu efecte asupra compoziției și funcției metabolice a microorganismelor.[14]

Disbioza intestinală (dezechilibru al microorganismelor din intestin), este asociată cu diverse probleme de sănătate, precum obezitatea, diabetul, afecțiuni dermatologice (acnee, eczemă, psoriazis), boli inflamatorii intestinale (boala Crohn, colita ulcerativă), sindromul colonului iritabil și bolile cardiovasculare.

Impactul perturbărilor microbiotei neonatale asupra sănătății pe termen lung

Modificările în profilul microbiomului din primele zile de viață pot avea consecințe pe termen lung asupra dezvoltării neurologice și a răspunsurilor la stres în adolescență și maturitate.

Conform unor cercetări recente [15], microbiomul și sănătatea sunt afectate de factori din perioada perinatală și postnatală precum: nașterea prin cezariană, administrarea de antibiotice sau obezitatea maternă. Acești factori pot influența sistemele nervos, imun și endocrin, având impact asupra microbiomului intestinal, cu efecte semnificative asupra dezvoltării neurologice și a răspunsurilor comportamentale și fiziologice la stres pe parcursul vieții.

Bebelușii născuți prin cezariană și tratați cu antibiotice în primele zile de viață pot prezenta diferențe semnificative în profilul microbiotei intestinale comparativ cu cei născuți vaginal, având niveluri reduse de bifidobacterii și lactobacili la o săptămână de la naștere. Aceste diferențe au fost asociate cu performanțe semnificativ mai slabe la la testele de limbaj, motricitate și comportamentale, comparativ cu bebelușii născuți prin cezariană care nu au primit antibiotice.

Într-un studiu cu 36 de bărbați născuți prin cezariană și 40 născuți natural, cu vârste între 18 și 24 de ani, s-a evaluat răspunsul lor la stres. Rezultatele indică faptul că bărbații născuți prin cezariană nu au prezentat diferențe privind nivelurile de cortizol față de cei născuți natural, însă au arătat un nivel mai ridicat de stres psihologic în timpul testului. Aceasta sugerează că modul de naștere ar putea influența capacitatea de a gestiona stresul la maturitate.

Rezultatele unor cercetări recente arată că copiii născuți din mame obeze tind să aibă un indice de masă corporală (BMI) mai ridicat și circumferințe corporale mai mari, comparativ cu cei proveniți din mame cu greutate normală. De asemenea, se remarcă diferențe în compoziția microbiotei intestinale, indicând o posibilă legătură între microbiomul intestinal și metabolism. Mai mult, variațiile în flora intestinală influențează dezvoltarea cognitivă timpurie, punând în evidență rolul esențial al sănătății materne. [16]

Colonizarea intestinului unui bebeluș cu bacterii optime ar putea ajuta la reducerea riscului de obezitate mai târziu în viață.[17]

În plus, alăptarea joacă un rol important în dezvoltarea microbiomului intestinal. Copiii alăptați timp de cel puțin șase luni prezintă o concentrație mai mare de Bifidobacterii benefice, comparativ cu cei hrăniți prin metode alternative, cum ar fi formula de lapte praf [18].

Referințe:

[1] Amon P, Sanderson I, What is the microbiome? Archives of Disease in Childhood – Education and Practice 2017;102:257-260, https://doi.org/10.1136/archdischild-2016-311643.

[2] Canny, G.O., McCormick, B.A. Bacteria in the Intestine, Helpful Residents or Enemies from Within. Infect and Immun. August 2008 vol. 76 no. 8, 3360-3373.

[3] Jandhyala, S.M. Role of the normal gut microbiota. World J Gastroenterol. 2015 Aug 7; 21(29): 8787–8803.

[4] Morowitz, M.J., Carlisle, E., Alverdy, J.C. Contributions of Intestinal Bacteria to Nutrition and Metabolism in the Critically Ill. Surg Clin North Am. 2011 Aug; 91(4): 771–785.

[5] den Besten, Gijs., et al. The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism. J Lipid Res. 2013 Sep; 54(9): 2325–2340.

[6] Valdes A M, Walter J, Segal E, Spector T D. Role of the gut microbiota in nutrition and health BMJ 2018; 361 :k2179 doi:10.1136/bmj.k2179, BMJ 2018; 361 doi: https://doi.org/10.1136/bmj.k2179 (Published 13 June 2018).

[7] O’Brien MT, O’Sullivan O, Claesson MJ, Cotter PD. The Athlete Gut Microbiome and its Relevance to Health and Performance: A Review. Sports Med. 2022 Dec;52(Suppl 1):119-128. doi: 10.1007/s40279-022-01785-x. Epub 2022 Nov 18. PMID: 36396898; PMCID: PMC9734205.

[8] Gałązka-Franta A, Jura-Szołtys E, Smółka W, Gawlik R. Upper Respiratory Tract Diseases in Athletes in Different Sports Disciplines. J Hum Kinet. 2016 Oct 14;53:99-106. doi: 10.1515/hukin-2016-0014. PMID: 28149415; PMCID: PMC5260580.

[9] Ali Akbar Mohammadi et. al., The effects of probiotics on mental health and hypothalamic-pituitary-adrenal axis:…, DOI: 10.1179/1476830515Y.0000000023.

[10] Fernando Cardona 1, Cristina Andrés-Lacueva, Sara Tulipani, Francisco J Tinahones, María Isabel Queipo-Ortuño, Benefits of polyphenols on gut microbiota and implications in human health, DOI: 10.1016/j.jnutbio.2013.05.001.

[11] WebMD, What to Know About Short Chain Fatty Acids in Food, https://www.webmd.com/digestive-disorders/what-to-know-short-chain-fatty-acids.

[12] Idem.

[13] Ali Akbar Mohammadi et. al., The effects of probiotics on mental health and hypothalamic-pituitary-adrenal axis:…, DOI: 10.1179/1476830515Y.0000000023.

[14] Bull MJ, Plummer NT. Part 1: The Human Gut Microbiome in Health and Disease. Integr Med (Encinitas). 2014 Dec;13(6):17-22. PMID: 26770121; PMCID: PMC4566439. 

[15] Microbiome Influence on Energy balance and Brain Development-Function Put into Action to Tackle Diet-related Diseases and Behavior, https://cordis.europa.eu/project/id/613979 .

[16] Idem.

[17] Jena L. Dreyer, Andrea L. Liebl, Early colonization of the gut microbiome and its relationship with obesity, Human Microbiome Journal, Volume 10, 2018, Pages 1-5, ISSN 2452-2317, https://doi.org/10.1016/j.humic.2018.08.002.

[18] Juliette C Madan et. al., Association of Cesarean Delivery and Formula Supplementation With the Intestinal Microbiome of 6-Week-Old Infants, DOI: 10.1001/jamapediatrics.2015.3732