Wpływ mikroflory jelitowej na układ odpornościowy człowieka.

dr n. med. Katarzyna Siewierska-Wasilewska
specjalista immunolog, mikrobiolog

[e-mail]

Centrum Medyczne Instytutu Psychosomatycznego Warszawa

„Żeby żywność była waszym lekiem”

Hipokrates

Na układ odpornościowy człowieka ma wpływ wiele czynników, są to cechy osobowościowe,
dziedziczne, higiena a także właściwe odżywianie. Odnosząc się do tego ostatniego można
powiedzieć, że nie wystarczy mieć pełny brzuch, aby być zdrowym, ale nasze zdrowie zależy
również od tego co się w tym brzuchu znajduje. Pamiętajmy, iż urozmaicona i prawidłowo
skomponowana dieta to podstawy mocnej i trwałej odporności. Wychodząc z założenia, iż
potraficie Państwo prawidłowo się odżywiać, chciałabym w serii wykładów, przybliżyć Państwu
jakie ma to znaczenie dla naszej odporności.

Na powierzchni błon śluzowych i skóry człowieka znajdują się liczne drobnoustroje należące do
różnych gatunków i szczepów. Najwięcej z nich występuje w jelitach. W jelitach człowieka
znajduje się ponad 400 gatunków drobnoustrojów, a ich skład może różnić się u poszczególnych
osobników.

Do początkowego odcinka przewodu pokarmowego liczne drobnoustroje dostają się z płynami i
pokarmami pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Przedostają się one następnie do żołądka, gdzie
większość z nich ginie pod wpływem działania kwasu solnego żołądka. W treści żołądkowej
znajduje się niewielka ilość bakterii (około 1000 drobnoustrojów w 1 ml), są to głównie
drobnoustroje tlenowe i Gram-dodatnie. W jelicie cienkim liczba drobnoustrojów wzrasta
przeciętnie 10-100- krotnie, ale nadal wynosi nie więcej niż 100 tys. bakterii na 1g (ml) treści.
Inaczej wygląda sytuacja w jelicie grubym, tu zawartość bakterii wzrasta bardzo gwałtownie,
dochodząc nawet do 1 biliona bakterii na 1g (ml) treści. Zmianie ulega także ich skład, zaczynają
przeważać drobnoustroje beztlenowe (względne i bezwzględne), takie jak: Bacteroides,
Bifidobacterium, Fusobacterium, Eubacterium, Clostridium i in. W wydalanym kale około 1/3
suchej masy stanowią bakterie. Człowiek wydala przeciętnie od 0,25-0,5kg kału na dobę, w którym
znajduje się średnio około 80-150 bilionów bakterii. W przeliczeniu na populację zamieszkującą
nasz glob – codziennie około 5 mld ludzi wydala średnio ½ mln ton bakterii. Większość z tych
bakterii ginie na skutek kontaktu z tlenem, pozostałe przeżywają wchodząc w łańcuch pokarmowy
organizmów żywych.

Obecna w jelitach flora bakteryjna ma bezpośredni wpływ nie tylko na prawidłowe funkcjonowanie
naszego układu trawiennego, ale również układu odpornościowego. Stan naszych jelit i ich flora
odgrywają zatem istotną rolę w naszym życiu i zdrowiu. Prawidłowa flora przewodu pokarmowego
jest warunkiem zachowania zdrowia, ponieważ bakterie te decydują o odporności zakaźnej, są
głównym czynnikiem warunkującym dezaktywację mutagenów i karcynogenów (czynniki
odpowiedzialne za rozwój nowotworów), biorą udział w produkcji wielu witamin (witaminy K oraz
witamin z grupy B), wspomagają wchłanianie elektrolitów – soli sodu, potasu, magnezu,
poprawiają przyswajalność innych substancji mineralnych, ograniczają wchłanianie patogennego
cholesterolu, umożliwiają fermentację błonnika pokarmowego. Według najnowszych badań
opublikowanych w 2006 roku przez naukowców z USA, skład naszej flory bakteryjnej może
wpływać na ilość energii uzyskiwanej z pokarmu, a przez to i na masę ciała. Wykryto, iż bakterie
jelitowe wpływają na aktywność genów odpowiedzialnych za odkładanie się tłuszczów w tkance

tłuszczowej oraz blokują w mięśniach i wątrobie aktywność białka AMPK, które jest czujnikiem
potrzeb energetycznych organizmu i pobudza procesy rozkładu tłuszczów oraz uwalniania z nich
energii.

Reasumując można porównać nasze jelita i ich zawartość do maszyny, z którą połączone są różne
tryby wzajemnie się uzupełniające. Prawidłowe funkcjonowanie przewodu pokarmowego ma
wpływ na działanie systemu nerwowego, systemu wewnątrzwydzielniczego (związanego z
wydzielaniem hormonów), systemu immunologicznego, a także naszej psychiki. Wszystkie
elementy tego systemu są ze sobą powiązane pomimo dzielących je barier, takich jak skóra bądź
ściany jelit. Bariery te pomagają zachować homeostazę (równowagę) oraz utrzymywać optymalne
środowisko dla funkcjonowania organizmu.

Już w pierwszy godzinach po porodzie nowo narodzony organizm jest kolonizowany przez różnego
rodzaju szczepy drobnoustrojów. Bakterie osiadają na powierzchni skóry i błon śluzowych, w tym
również przewodu pokarmowego. Skład flory jelitowej uzależniony jest od typu porodu (naturalny
lub cesarskie cięcie), wieku rodzącej (wraz z wiekiem następują w organizmie człowieka zmiany
fizyko-chemiczne, które oddziaływają na środowisko, w którym żyją bakterie), sposobu karmienia
noworodka (piersią lub z butelki). Wraz z rozwojem niemowlęcia zmienia się jego flora jelitowa,
upodabniając się do flory osoby dorosłej. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, iż
całkowity brak flory bakteryjnej powoduje zmiany budowy ściany przewodu pokarmowego:
zmniejsza się powierzchnia śluzówki, ściana jelita jest cieńsza, nabłonek jest niższy, krypty płytsze.
Zmniejszeniu i to w bardzo znaczącym stopniu ulega aktywność układu immunologicznego – mała
liczba komórek plazmatycznych, limfocytów, makrofagów, zmniejszenie kępek Peyer’a. Zmienia
się potencjał oksydacyjno-redukcyjny, aktywność enzymów przewodu pokarmowego, upośledzona
jest perystaltyka jelit oraz niektórych procesów trawienia. Obrazowo przedstawiając relację
pomiędzy naszymi współtowarzyszami życia jakimi są bakterie przewodu pokarmowego a nami,
można porównać bakterie do kolonistów żywiących się plonami zdobytego lądu lecz jednocześnie
uprawiającymi glebę i powodującymi, iż rosną na niej plony w miejsce chwastów.

Flora saprofityczna naszych jelit kształtuje naszą odporność poprzez uczenie układu
odpornościowego rozpoznawania szczepów patogennych od flory autogennej, tak by patogenne
zarazki zostały zniszczone dostatecznie szybko zanim się rozmnożą. Patogeny rozpoznawane są
poprzez odczytywanie charakterystycznych struktur znajdujących się na ich powłokach nazwanych
PAMP – pathogen associated molecular pattern, są to struktury molekularne związane z patogenną
funkcją. Mino, iż organizm potrafi rozpoznawać szkodliwe drobnoustroje znając ich strukturę
PAMP, potrafią się one maskować, ukrywając swoje znaczniki pod maskami z polisacharydów.
Potrafią również zaburzać wiele elementów obrony komórkowej i immunologicznej.

Układ pokarmowy człowieka

Kosmek jelitowy

Elementem obrony bakterii jest ich duża zdolność do przetwarzania połączonego ze zmianą struktur
identyfikacyjnych PAMP. Powoduje to ustawiczną konieczność stałego uczenia się układu
odpornościowego.
Jednym z głównych zagrożeń funkcjonowania, wykształconego przez miliony lat, współpracy
układu odpornościowego z autogenną florą (własną florą saprofityczną) jest wzrastające
gwałtownie spożycie antybiotyków. Na przykład spożycie antybiotyków w Niemczech pomiędzy
rokiem 1987 , a 1997 wzrosło przeszło dwukrotnie, co nie spowodowało spadku chorób
infekcyjnych, natomiast spowodowało wzrost występowania trudnych w leczeniu szczepów
antybiotykoopornych, wzrost występowania zaburzeń odporności oraz grzybic i drożdżyc.
Sugeruje się, że zniszczenie fizjologicznej flory jelitowej lub tylko naruszenie jej równowagi, w
jakiej znajdują się bakterie przewodu pokarmowego, wchodzące w skład fizjologicznej flory
bakteryjnej jelita powoduje niekontrolowany wzrost Gram-ujemnych tlenowych pałeczek
jelitowych. Wzrost ten może być odpowiedzialny za częstszą translokacje bakterii przewodu
pokarmowego do węzłów chłonnych krezki.
Translokacja bakterii jest terminem używanym do określenia migracji bakterii będących
składnikami flory fizjologicznej, poprzez ścianę przewodu pokarmowego do węzłów chłonnych, a
także innych narządów, czego następstwem są zakażenia narządowe, a nawet posocznica.
Udowodniono w badaniach naukowych, iż translokacja bakterii przewodu pokarmowego może być
ważną przyczyną rozwoju ogólnoustrojowych zakażeń, w tym zakażeń oportunistycznych,
powodowanych przez fizjologiczną florę bakteryjną. Zakażenia te są często przyczyną zgonów
chorych leczonych immunosupresyjnie (lekami obniżającymi odporność, np. stosowanymi przy
przeszczepach). Niedawno wysunięto hipotezę, że translokacja bakterii może być odpowiedzialna
zarówno za rozwój układu immunologicznego, jak i za powodowanie stanu tolerancji na
prawidłową florę bakteryjną, przede wszystkim u noworodków.
Reasumując poza procesami trawienia i wchłaniania jelito pełni wiele innych funkcji. Jest narządem
hormonalnie czynnym, wydziela również śluz i immunoglobuliny (przeciwciała) klasy IgA, które
chronią przed szkodliwym działaniem składników pokarmu oraz bakterii i ich toksyn. W obrębie

jelita umiejscowiona jest duża ilość tkanki limfoidalnej, w której znajduje się około 70% komórek
układu odpornościowego, w skład, której wchodzą głównie limfocyty rozmieszczone pomiędzy
komórkami nabłonka, głównie limfocyty T cytotoksyczne; w tkance łącznej właściwej limfocyty T i
B oraz komórki plazmatyczne, ponadto grudki limfatyczne lub ich zespoły – kępki Peyer’a.
Błona śluzowa jelita, ze względu na swoją dużą powierzchnię, jest bardzo narażona na działanie
wielu czynników infekcyjnych i toksycznych. Układ immunologiczny związany z błonami
śluzowymi pełni dominującą rolę w ochronie tkanek przewodu pokarmowego przed szkodliwymi
substancjami, zachowując właściwości ignorowania licznych organizmów wchodzących w skład
mikroflory jelit oraz antygenów pokarmowych, które nie stanowią zagrożenia dla gospodarza.
Odporność naturalna jelita obejmuje czynniki nieimmunologiczne i immunologiczne. W błonie
śluzowej działa wiele substancji i mechanizmów, które usuwają i dezaktywują patogenne
organizmy i związki.
Produkowane przez komórki plazmatyczne układu pokarmowego przeciwciała IgA, obecne w soku
żołądkowym i jelitowym, hamują wiązanie się patogenów z nabłonkiem. Makrofagi i granulocyty
obojetnochłonne znajdujące się także w błonie śluzowej niszczą obce cząstki o dużych rozmiarach,
fragmenty martwych komórek oraz bakterie. Tzw. komórki tuczne odgrywają istotną rolę w
zwalczaniu zakażeń pasożytniczych układu pokarmowego.
Układ limfatyczny błony śluzowej przewodu pokarmowego jest jednym z największych
przedziałów układu odpornościowego człowieka.

OBJAŚNIENIA:

Jakie komórki wchodzą w skład układu immunologicznego?

SŁOWNICZEK:

Układ odpornościowy (układ immunologiczny) jest utworzony przez wiele rodzajów komórek
specjalizujących się w zwalczaniu zakażeń oraz w niszczeniu komórek nowotworowych. Niektóre
komórki układu odpornościowego (neutrofile, makrofagi) pożerają bakterie i wirusy; inne
(limfocyty B) wytwarzają przeciwciała - białka, które zabijają chorobotwórcze mikroorganizmy i

ułatwiają ich pożeranie (fagocytozę). Cytotoksyczne limfocyty T oraz limfocyty NK niszczą
komórki zaatakowane przez wirusy i komórki nowotworowe, a pomocnicze limfocyty T kontrolują
pracę całego układu odpornościowego.
Makrofagi - duże komórki układu odpornościowego, które chętnie pożerają różne ciała obce,
między innymi chorobotwórcze bakterie. Makrofagi krwi noszą nazwę monocytów.
Monocyty - duże komórki krwi, które po przejściu do innych tkanek przekształcają się w
makrofagi.
Limfocyty, krwinki białe (agranulocy) o średnicy 6-15 mikronów, z dużym jądrem i małą ilością
cytoplazmy, jedne z komórek układu immunologicznego. Stanowią ok. 25 % całkowitej liczby
leukocytów. Wywodzą się z komórek macierzystych szpiku kostnego.
Komórka plazmatyczna (plazmocyt) - ostatnie stadium różnicowania się limfocytu B. Komórka
plazmatyczna na stałe osiada w tkance i produkuje duże ilości przeciwciał.
Przeciwciała (immunoglobuliny) - białka wytwarzane przez limfocyty B (oraz komórki
plazmatyczne) i łączące się ze specyficznymi antygenami. Ludzkie immunoglobuliny można
podzielić na kilka głównych grup: IgA, IgG, IgM, IgE i IgD.
Antygen - substancja wywołująca odpowiedź układu odpornościowego i wiążąca się z
odpowiednimi przeciwciałami, które go rozpoznają.
Kosmki jelitowe, liczne, małe, palczaste wyrostki pokrywające całą powierzchnię wewnętrzną
śluzówki jelita, umożliwiające absorpcję substancji pokarmowych z jelita do krwi. Zawierają sieć
naczyń krwionośnych, wewnątrz której znajdują się kapilary limfatyczne, do których przechodzą
powstałe w trakcie trawienia produkty.
Immunosupresja, sztuczne blokowanie lub obniżanie odpowiedzi immunologicznej.
Immunosupresja znalazła zastosowanie w leczeniu stanów alergicznych, chorób
autoimmunizacyjnych, w transplantologii.

PIŚMIENNICTWO:
1. Gebbers J.O., Laissue J.A.: Bacterial translocation in the normal human appendix parallels the
development of the local immune system. Ann. N.Y. Acad. Sci., 2004; 1029: 337-343
2. Gronlund M.M., Arvilommi H., Kero P., Lehtonen O.P., Isolauri E.: Importance of intestinal
colonisation in the maturation of humoral immunity in early infancy: a prospective follow up study
of healthy infants aged 0-6 months. Arch. Dis. Child. Fetal Neonatal Ed., 2000; 83: F186-192
3. Ważna E., Górski A.: Bacterial translocation and its clinical significance. Postępy Hig Med.
Dośw., 2005;59: 267-275
4. Danysz A.: Trilac, bakterie które leczą. Krotek-Poland
5. Rusch K., Rusch V.: MIkrobiologische Therapie: Der Mensch als komplexes regulatorisches
Netzwerk. Haug, Heidelberg, 2001, 26-28.
6.

http://encyklopedia.pwn.pl

7.

http://terencjusz.pl