Leaky Gut és az MCAS
Béláteresztés.
Napjaink egyik legdivatosabbnak hangzó problémája és nem teljes körú
diagnózisa, legalábbis a legtöbb orvos szerint. Mégis számtalan ember életét
megkeseríti, sőt az emberek nagy része a sok mesterséges élelmiszer és
feldolgozott élelmiszeripari termék miatt rendelkezik ezzel a kicsinek tűnő, de
annál nagyobb problémával. Miért is érdemes ezzel foglalkoznunk?
Részlet egy 2023-mas cikkből magyar
fordítással:
Az emberi bélrendszer több mint 100 billió baktériumnak ad otthont, amelyek
együttes biomasszája megközelítőleg 1,5 kilogramm. Egyetlen ember
bélmikrobiotája több mint 200 különböző mikrobiális törzsből áll, és a domináns
baktériumfajok több mint 90%-a a Firmicutes és a Bacteroidetes törzsekhez
tartozik. Míg az emberi genom körülbelül 20 000–25 000 fehérjekódoló gént
tartalmaz, addig a bélben élő mikrobiális közösség genomja hozzávetőlegesen 9
millió gént foglal magában. Ez a rendkívül gazdag genetikai állomány olyan
funkcionális tulajdonságokat biztosít a szervezet számára, amelyekkel az emberi
genom önmagában nem rendelkezik.
Felnőttek bélmikrobiotájának
vizsgálata során megfigyelték, hogy bizonyos esetekben a Firmicutes törzshez
tartozó baktériumok mennyisége csökkent, míg a Bacteroidetes csoportba tartozó
baktériumok száma megnövekedett. A bélmikrobiota összetételét baktériumok,
vírusok, gombák és protozoonok alkotják, azonban legnagyobb arányban
baktériumok találhatók benne. A bélrendszert benépesítő mikroorganizmusok
többsége anaerob, vagyis oxigénmentes környezetben él és szaporodik, ugyanakkor
kisebb mennyiségben aerob mikroorganizmusok is jelen vannak.
A bélrendszer legfontosabb
baktériumcsoportjai közé tartoznak a Bacteroidetes törzs képviselői, például a
Prevotella és a Porphyromonas nemzetségek, a Firmicutes törzshez tartozó
Clostridium- és Eubacterium-fajok, valamint az Actinobacteria törzs képviselői,
köztük a Bifidobacterium fajok. Emellett kisebb mennyiségben Lactobacillus-,
Streptococcus- és Escherichia coli törzsek is megtalálhatók.
A gasztrointesztinális traktusban élő mikrobiális közösség rendkívül
változatos, és összetétele egyénenként jelentős különbségeket mutat. A bélmikrobiota szerepe az emberi
egészség fenntartásában rendkívül sokrétű. Hozzájárul az immunrendszer
fejlődéséhez és működésének szabályozásához, részt vesz az élelmi rostok
lebontásában, fokozza a gyomor-bél rendszer működését és motilitását, elősegíti
a tápanyagok felszívódását, valamint gátolja a kórokozók megtelepedését és
elszaporodását.
A bélmikrobiota emellett fontos szerepet játszik a bélnyálkahártya védelmében
és regenerációjában.
A fehérjék lebontása és a kéntartalmú vegyületek metabolizmusa során hidrogén-szulfid keletkezik, amely vérnyomáscsökkentő hatással rendelkezik. A hidrogén-szulfid hatásmechanizmusa részben átfedést mutat a nitrogén-monoxid és a prosztaglandinok működésével, ezért számos gyulladáscsökkentő és antihipertenzív hatást fejt ki. A baktériumok anyagcseréje során lebomlanak a növényi eredetű poliszacharidok is, melynek eredményeként rövid szénláncú zsírsavak (SCFA-k) keletkeznek. Ezek a vegyületek a napi energiabevitel legalább 10%-át biztosíthatják az emberi szervezet számára. A mikrobiota emellett más kedvező hatású anyagokat is termel, például poliaminokat, valamint B- és K-vitaminokat.
Ugyanakkor a bélmikrobiota
potenciálisan káros metabolitokat is előállíthat. A karbamid lebontásából
ammónia keletkezik, továbbá úgynevezett urémiás toxinok, például
trimetilamin-N-oxid (TMAO), p-krezil-szulfát (PCS) és indoxil-szulfát (IS) is
képződnek. Ezek a vegyületek szisztémás gyulladást idézhetnek elő, és jelentős
mértékben befolyásolhatják a gyógyszerek metabolizmusát. Különösen fontos a
CYP3A4 enzim gátlása, mivel ez az enzim a gyógyszerek mintegy 40%-ának
lebontásában vesz részt. Ez részben magyarázatot adhat arra, hogy a
vesebetegségben szenvedő betegek miért reagálnak eltérően ugyanazon gyógyszeres
kezelésekre. A bélmikrobiota alapvető
jelentőségű a gazdaszervezet egészségi állapotának fenntartásában. Normál
körülmények között a gazdaszervezet és a mikrobiota között kölcsönösen előnyös,
úgynevezett mutualista kapcsolat áll fenn. Amennyiben azonban ez az
egyensúly felborul, kialakul a diszbiózis állapota, amely számos betegség
kialakulásához hozzájárulhat.
A bélmikrobiota kulcsszerepet
tölt be az energiaháztartás és az anyagcsere szabályozásában, mivel a napi
energiabevitel akár 10%-át is biztosíthatja. Az elfogyasztott táplálék
fermentációja során különböző metabolitok és rövid szénláncú zsírsavak keletkeznek,
amelyek gyulladáscsökkentő tulajdonságokkal rendelkeznek, és hozzájárulnak a
bélrendszer homeosztázisának fenntartásához. A mikrobiota emellett a
környezeti, genetikai és immunológiai tényezőkkel együtt fontos szerepet
játszik a gyulladásos bélbetegségek kialakulásában, mivel bizonyos esetekben
hajlamosíthat, máskor pedig védelmet nyújthat a bélgyulladással szemben.
IBD szerepe
A gyulladásos bélbetegségek (Inflammatory Bowel Disease, IBD) krónikus,
hullámzó lefolyású kórképek csoportját alkotják, amelyek közül a legismertebb
a Crohn-betegség és a colitis ulcerosa. A két betegség elsősorban az
érintett bélszakaszok tekintetében különbözik. A Crohn-betegség a teljes
emésztőrendszer bármely részét érintheti, leggyakrabban azonban a
csípőbelet (ileum) és a vakbelet (coecum) támadja meg. Ezzel szemben a colitis
ulcerosa elsősorban a vastagbelet és a végbelet érinti.
Bár a betegségek pontos oka
továbbra sem ismert, a fokozott bélgyulladás szoros kapcsolatban áll a szoros
sejtkapcsolatok (tight junctions, TJ) károsodásával. Kimutatták, hogy az
érintett betegek béláteresztő képessége nagyobb az egészséges egyénekéhez képest.
Aktív colitis ulcerosa esetén csökken a claudin-1, claudin-4, claudin-7 és
occludin fehérjék mennyisége, miközben nő a claudin-2 expressziója.
Crohn-betegségben a claudin-3, claudin-5 és claudin-8 szintje csökken, míg a
claudin-2 mennyisége növekszik. A bélbarrier működési zavara ezért szorosan
összefügg a gyulladásos folyamatokkal és a tight junction struktúrák
károsodásával.
Irritábilis bél szindróma és
egyéb bélrendszeri rendellenességek
Az irritábilis bél szindróma (IBS) funkcionális emésztőrendszeri betegség, amelyet visszatérő hasi fájdalom, valamint a székletürítés gyakoriságának és állagának megváltozása jellemez. A fokozott béláteresztés az IBS kialakulásában is szerepet játszik. Az IBS-ben szenvedő betegek bélszövetében alacsonyabb mennyiségben található meg a zonula occludens-1 (ZO-1) és az occludin fehérje. Ezzel párhuzamosan emelkedett szérumszinteket mutattak ki több gyulladásos citokinből, köztük a TNF-α, az IL-1β és az IL-6 molekulákból, különösen a hasmenéses típusú IBS esetében. A bélmikrobiota egyensúlyának felborulása, a mikrobiális transzlokáció és a bélbarrier működési zavara számos egyéb betegséggel is kapcsolatba hozható, többek között az elhízással, a krónikus szívelégtelenséggel, az Alzheimer-kórral, a daganatos betegségekkel, a cukorbetegséggel és különböző autoimmun kórképekkel.
Elhízás
Az elhízás krónikus betegség, amelyet a szervezetben felhalmozódó túlzott mennyiségű zsírszövet jellemez. A WHO meghatározása szerint elhízásról akkor beszélünk, ha a testtömegindex (BMI) eléri vagy meghaladja a 30 kg/m² értéket. Az elhízás összefüggésbe hozható a fokozott béláteresztéssel. Genetikailag elhízott egérmodellekben emelkedett bélpermeabilitást, magasabb plazma-endotoxinszinteket és fokozott gyulladásos citokin-termelést figyeltek meg. A magas zsírtartalmú étrend által kiváltott elhízás a bélbaktériumok összetételének olyan változásával jár együtt, amely elősegíti a gyulladás kialakulását és csökkenti a tight junction fehérjék – különösen a ZO-1 és az occludin – génexpresszióját. Mindez arra utal, hogy az elhízással összefüggő gyulladás szoros kapcsolatban áll a bélbarrier integritásának károsodásával és a mikrobiota összetételének megváltozásával.
Nem alkoholos zsírmájbetegség
(NAFLD) és nem alkoholos steatohepatitis (NASH)
A nem alkoholos zsírmájbetegség során túlzott mennyiségű zsír halmozódik fel a májsejtekben, amely nem az alkoholfogyasztás következménye. A nem alkoholos steatohepatitis ennél súlyosabb állapot, mivel a zsírfelhalmozódás mellett gyulladás és hegesedés is kialakulhat a májban. A NAFLD-ben szenvedő betegek bélmikrobiotájának megváltozása fokozza a lipopoliszacharidok (LPS) mennyiségét a vérkeringésben, ami gyulladásos folyamatokat indít el. Az emelkedett LPS-szint és a gyulladásos citokinek tovább növelik a bél áteresztőképességét. A fokozott permeabilitás hátterében elsősorban a ZO-1 fehérje rendellenes áthelyeződése és a vékonybél bakteriális túlnövekedése áll. Általánosságban elmondható, hogy a NASH és a NAFLD szoros kapcsolatban áll a tight junction struktúrák károsodásával.
Krónikus szívelégtelenség
A szívelégtelenség olyan állapot, amelyben a szív nem képes elegendő vért pumpálni a szervezet igényeinek kielégítésére. Krónikus formája fokozatosan, hónapok vagy évek alatt alakul ki. Krónikus szívelégtelenségben a vékonybél áteresztőképessége átlagosan 35%-kal, míg a vastagbélé 210%-kal nő. Ez a fokozott permeabilitás összefüggést mutat a betegség súlyosságával, a vénás pangással és a C-reaktív protein (CRP) szintjével. Emellett magas endotoxin- és gyulladásos citokin-koncentrációk figyelhetők meg. A betegek bélmikrobiotájában nagyobb mennyiségben fordulnak elő potenciálisan patogén mikroorganizmusok, például Campylobacter-, Salmonella- és Candida-fajok. A bélbarrier károsodása lehetővé teszi a baktériumok és bakteriális termékek transzlokációját, ami tovább fokozza a gyulladást és hozzájárulhat a szívfunkció romlásához.
Cöliákia
A cöliákia örökletes hajlammal rendelkező autoimmun betegség, amelyet a glutént tartalmazó gabonafélék fogyasztása vált ki. A glutén egyik összetevője, a gliadin, áthalad a bélhámrétegen, majd eléri a bélfal immunsejtjeit. Ezek a sejtek idegen, potenciálisan káros anyagként ismerik fel a gliadint, és gyulladásos választ indítanak el. A folyamat során fokozódik a zonulin termelése, amely a tight junction kapcsolatok szabályozásáért felelős fehérje. Bár a glutén egészséges egyénekben is képes zonulinfelszabadulást kiváltani, cöliákiában ennek mértéke jelentősen nagyobb. A megnövekedett zonulinszint fokozza a bél áteresztőképességét, a protein-kináz C (PKC) aktiválásán keresztül átrendezi a sejtváz szerkezetét, és károsítja a tight junction kapcsolatok integritását.
1-es típusú cukorbetegség
A diabetes mellitus olyan
krónikus anyagcsere-betegség, amelyet az inzulintermelés hiánya vagy az inzulin
hatásával szembeni rezisztencia okoz. Az 1-es típusú cukorbetegség esetében
autoimmun folyamat pusztítja el a hasnyálmirigy inzulintermelő β-sejtjeit.
Számos kutatás arra utal, hogy a
bélbarrier működési zavara és az 1-es típusú cukorbetegség kialakulása között
szoros kapcsolat áll fenn. Embereken végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a bél
áteresztőképessége már a betegség megjelenése előtt fokozott lehet. Ennek egyik
oka a zonulin fokozott termelődése. Emellett egyre több bizonyíték támasztja
alá, hogy a mikrobiális transzlokáció, vagyis a bélből a szervezet más részeibe
jutó baktériumok és bakteriális termékek, szerepet játszanak a betegség
kialakulásában. Az eddigi eredmények összességében arra utalnak, hogy a
bélpermeabilitás növekedése alapvető tényező lehet az 1-es típusú cukorbetegség
kialakulásában és progressziójában.
A béláteresztő képességet befolyásoló tényezők
Diszbiózis
A bélmikrobiota és az
immunrendszer közötti dinamikus kölcsönhatások alapvető jelentőségűek a bél
homeosztázisának fenntartásában, a gyulladásos folyamatok gátlásában, valamint
a diszbiózis szerepének megértésében. A mikrobiotának több olyan funkciót is tulajdonítanak,
amelyek közvetlenül kapcsolódnak a bélpermeabilitás szabályozásához. Ezek közé
tartozik a patogén baktériumok szaporodásának kontrollja, az immunrendszer
stimulálása, a rövid szénláncú zsírsavak (SCFA-k) termelése – amelyek az
immunrendszer modulálásában vesznek részt és a kolonociták számára
szénforrásként szolgálnak –, valamint az aminosavak és glükóz-származékok
fermentációja.
A bélmikrobiota egyensúlyának
felborulása megváltoztatja a szoros sejtkapcsolatok (tight junction, TJ)
működését, ezáltal lehetővé teszi patogének és toxinok – például bakteriális
lipopoliszacharidok (LPS) – bejutását a szervezetbe. Emellett aktiválódik a
nyálkahártyához társult limfoid szövet (MALT), ami gyulladásos kaszkádot indít
el (leukociták, citokinek, TNF-α részvételével). Ennek következménye egy
krónikus gyulladásos állapot kialakulása, amely súlyos szövetkárosodáshoz
vezethet.
Az egészséges emberi
bélrendszerben azonosított baktériumok túlnyomó többsége a Proteobacteria,
Firmicutes, Actinobacteria és Bacteroidetes törzsekhez tartozik. Diszbiózis
esetén megnövekedhet a patobiontok aránya, például a Proteobacteria törzs
tagjai (Escherichia, Vibrio, Yersinia, Helicobacter, Salmonella), miközben
csökken a jótékony kommenszális baktériumok mennyisége, mint például a
Clostridium IV és XIVa csoportjai, a Bacteroides, a Bifidobacterium, valamint a
Faecalibacterium prausnitzii.
A bélmikrobiota összetétele az
élet során folyamatosan változik, és számos tényező befolyásolja. Ezek közé
tartozik az étrend, az életkor, a genetikai háttér, a gyógyszerhasználat,
valamint a környezeti, fizikai és pszichológiai stresszhatások.
Fertőzések
A fertőzések szintén szerepet játszhatnak a bélbarrier károsodásában. A Helicobacter pylori például a gyomor nyálkahártyáját fertőző baktérium, amely a ZO-1 fehérje tight junction struktúrából történő átrendeződésén keresztül fokozza a béláteresztést. Emellett egyre több bizonyíték utal arra, hogy a bakteriofágok – amelyeket korábban nem tekintettek emlősöket fertőző patogéneknek – szintén hozzájárulhatnak a „szivárgó bél” (leaky gut) kialakulásához. Hatásuk a bélpermeabilitás növekedésében, valamint bakteriális komponensek és metabolitok transzlokációjában nyilvánulhat meg. Ez a jelenség számos krónikus gyulladásos, többtényezős betegség egyik kiváltó mechanizmusának tekinthető. A bakteriofágok jelenléte a bélmikrokörnyezetben új, potenciálisan jelentős virális kóroki tényezőt képviselhet, azonban további vizsgálatok szükségesek hatásmechanizmusuk pontos megértéséhez.
Antibiotikumok és gyógyszerek
A bélmikrobiotát jelentős mértékben befolyásolhatják az antibiotikumok és más gyógyszerek is. Különböző hatásmechanizmusú antibiotikumok vizsgálata kimutatta, hogy ezek a készítmények egyes baktériumfajok arányát növelhetik, míg másokét csökkenthetik a bélflórában. A makrolid antibiotikumok, amelyek gyermekeknél és felnőtteknél egyaránt gyakran alkalmazott szerek, tartós használat esetén a bélmikrobiota összetételének jelentős változását idézhetik elő. Ilyenkor csökken az Actinobacteria törzs aránya, miközben nő a Bacteroides és Proteobacteria mennyisége. A Helicobacter pylori eradikációjára használt klaritromicin szintén csökkenti az Actinobacteria és Firmicutes törzsek arányát, miközben növeli a Bacteroides és Proteobacteria jelenlétét. A vankomicin a bélmikrobiota diverzitásának csökkenéséhez vezet, mivel mérsékli a Firmicutes mennyiségét és növeli a Proteobacteria arányát. A ciprofloxacin csökkenti a Firmicutes és Actinobacteria (különösen a Bifidobacterium) populációt, miközben növeli a Bacteroides jelenlétét. A klindamicin ezzel szemben a Lactobacillus és Bifidobacteriaceae csoportok csökkenését okozza.
Nem szteroid gyulladáscsökkentők
(NSAID-ok), az aszpirin és a paracetamol károsíthatják a gyomor- és
bélnyálkahártyát, és hosszú távú használatuk esetén csökkent felszívódási
kapacitással, valamint fokozott bélpermeabilitással járhatnak.
Alkohol
Állatkísérletek kimutatták, hogy az alkohol dózis- és időfüggő módon növelheti a béláteresztést, valamint csökkenti a nyálkahártya hidrofóbitását, amely a barrierfunkció egyik fontos fiziológiai jellemzője. Ez a hatás összefüggésbe hozható a szabad zsírsavak koncentrációjának növekedésével a bél lumenében. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az alkohol a nyálkahártya lipidjeinek oldásán és eltávolításán keresztül károsítja a bélbarrier működését, ami a felszín hidrofóbitásának csökkenéséhez vezet. Emberi vizsgálatok megerősítették, hogy a nagy mennyiségű alkoholfogyasztás diszbiózist idéz elő, csökkenti a jótékony baktériumok arányát, és megváltoztatja a nyálkahártyához társult mikrobiota összetételét a szigmabélben.
Stressz
Bizonyos stresszhelyzetek
negatívan befolyásolhatják a bélbarrier fejlődését és működését, fokozva a
béláteresztést. Ilyen stresszor lehet például a súlyos égési sérülés vagy az
alkoholfogyasztás. Égési sérülés esetén a myosin
light-chain (MLC) kináz aktivitás fokozódik, ami növeli a bélpermeabilitást. Az
MLC foszforilációja, illetve más kinázok aktivációja a tight junction fehérjék
(például ZO-1 és claudin-1) nyitásához vezet, amely folyamat MLC-foszforiláció
gátlásával visszafordítható.
A stressz hatása a
bélpermeabilitásra komplex, és az agy–bél tengely bevonását is feltételezi. A
corticotropin-releasing factor (CRF) és receptorai (CRFR1, CRFR2) kulcsszerepet
játszanak a stressz indukálta barrier-diszfunkcióban. Akut stressz hatására fokozódik
a paracelluláris permeabilitás és a viszcerális hiperszenzitivitás.
Korai életszakaszban elszenvedett
stressz (például újszülöttkori stresszállapotok) emelkedett
kortikoszteronszinttel jár, fokozott béláteresztést és baktériumtranszlokációt
idéz elő a májba és lépbe, különösen a vastagbélben.
Emberekben is igazolták, hogy az
akut stressz növeli a bélpermeabilitást. Például a nyilvános beszéd
stresszhelyzete emelkedett kortizolszinttel és fokozott béláteresztéssel jár,
míg a hideg okozta fájdalom a nőkben albumin iránti permeabilitásnövekedést
idézhet elő.
A prenatális stressz szintén
jelentős hatással van a bélmikrobiotára: a stresszes anyák újszülöttjeinél
magasabb kortizolszint, valamint a Proteobacteria relatív túlsúlya és a
tejsavbaktériumok (Lactobacillus, Lactococcus, Aerococcus, Bifidobacterium) csökkent
aránya figyelhető meg. Ezeknél a gyermekeknél gyakoribbak a
gasztrointesztinális panaszok és allergiás reakciók, ami a korai mikrobiális
kolonizáció hosszú távú hatásait jelzi.
Diéta
Az étrend meghatározó szerepet
játszik a bélmikrobiota összetételének és működésének alakításában. A
táplálkozási tényezők jelentősen befolyásolhatják a gasztrointesztinális
funkciókat, és akár a bélbarrier integritásának romlásához is vezethetnek.
A szénhidrátok és zsírok
fogyasztása fokozhatja a bélpermeabilitást, ami ún. „áteresztő bél
szindrómához” vezethet. A különböző országok étkezési szokásai jól tükröződnek
a bélbetegségek előfordulásában is: a magas zsírtartalmú és finomított
szénhidrátokban gazdag nyugati étrendet követő országokban gyakoribb a
bélhiperpermeabilitás. A szénhidrátok és lipidek
gyulladásos folyamatokat indíthatnak el a bélben diszbiózis révén, és
befolyásolják a gazdaszervezet anyagcseréjét, valamint az immunhomeosztázist. A
hosszú szénláncú zsírsavak a sejtek alapvető alkotóelemei, azonban hatással lehetnek
a bélpermeabilitásra a tight junction struktúrák módosításán és a hisztonok
acetilációján keresztül. Több vizsgálat kimutatta, hogy a fruktóz, glükóz és
szacharóz hozzájárulhat a béláteresztés fokozódásához és a tight junction
funkciók károsodásához.
Ugyanakkor bizonyos szénhidrátok,
például a galakto-oligoszacharidok elősegítik a jótékony baktériumok
növekedését. Az étrendi rostbevitel pedig kedvezően hat a bélpermeabilitásra,
mivel a rostokat a mikroorganizmusok rövid szénláncú zsírsavakká – például
butiráttá és propionáttá – fermentálják, amelyek kulcsszerepet játszanak a bél
védelmében.
Az élelmiszer-adalékanyagokat
szintén összefüggésbe hozták a fokozott béláteresztéssel. Egyes adalékok
képesek megzavarni a tight junction működését, elősegítve az immunogén
antigének átjutását a bélfalon.
Egy potenciálisan kedvező étrend
ezért a fruktózban gazdag gyümölcsök, élelmiszer-adalékanyagok, valamint
bizonyos olajok (ALA- és GLA-tartalmúak) kerülésére épülne. Ezzel szemben az
áteresztő bél szindrómában szenvedő betegek számára előnyös lehet a magasabb
rostbevitel, valamint a cukrok és zsírok fogyasztásának csökkentése.
A szivárgó bél szindróma
kezelésében szerepet játszó összetevők
FODMAP
A FODMAP egy gyűjtőfogalom, amely
fermentálható oligo-, di-, monoszacharidokat és poliolokat foglal magában. A
béláteresztés fokozódása szorosan összefügg az irritábilis bél szindróma (IBS)
patogenezisével, amelynek kezelésében a FODMAP-diéta kiemelt szerepet kap. IBS-ben szenvedő betegeknél
csökkent a zonula occludens-1 (ZO-1) és az occludin fehérjék mennyisége a
bélhám szöveteiben. Ezzel párhuzamosan fokozott citokin-termelést figyeltek meg
a perifériás vér mononukleáris sejtjeiben (PBMC-kben), valamint – különösen
hasmenéses altípus esetén – emelkedett TNF-α, IL-1β és IL-6 szérumszinteket.
Az első klinikai vizsgálatok,
amelyek a low-FODMAP diéta hatékonyságát igazolták gasztrointesztinális tünetek
kezelésében, IBS-ben és fruktózmalabszorpcióban szenvedő betegeknél történtek,
alacsony fruktóz- és fruktánbevitel mellett.
A fruktánok és
galakto-oligoszacharidok jól ismert prebiotikus hatással rendelkeznek.
Ugyanakkor a fruktóz, laktóz, szorbit, mannit, fruktánok
(fruktooligoszacharidok, inulin) és galakto-oligoszacharidok ozmotikus hatást
fejtenek ki, növelve a vékonybél és a bél lumenének víztartalmát. A FODMAP-ok
lassú vagy hiányos felszívódása fokozott ozmotikus terhelést eredményez, amely
a bél lumenének kitágulásához és IBS-tünetek kialakulásához vezet.
Amennyiben a FODMAP-ok
malabszorpciója a vastagbélbe történő eljutásukhoz vezet, a bélmikrobiota
fermentációs folyamatai révén gázképződés alakul ki, amely tovább növeli a bél
distensióját és IBS-tüneteket vált ki.
A low-FODMAP diéta ma már széles
körben elfogadott terápiás megközelítés az IBS kezelésében, és számos magas
színvonalú randomizált klinikai vizsgálat is alátámasztja hatékonyságát.
A FODMAP-fogyasztás ugyanakkor
nem kizárólag káros hatású: bizonyos esetekben növelheti a széklet térfogatát,
javíthatja a kalcium felszívódását, valamint fokozhatja a rövid szénláncú
zsírsavak termelődését. Emellett szelektíven serkentheti a mikrobiota egyes
jótékony tagjait, például a Bifidobacterium fajokat, ezáltal pozitív hatást
gyakorolva a bélflóra működésére.
Probiotikumok
A probiotikumok élő
mikroorganizmusok, amelyek kedvező fiziológiai és terápiás hatásokkal
rendelkeznek. Megtalálhatók élelmiszerekben – például joghurtban és kefirben –,
valamint étrend-kiegészítők formájában is. A probiotikumok fő hatásai közé
tartozik a bélhomeosztázis és a bél integritásának fenntartása, a bélmotilitás
szabályozása, a rövid szénláncú zsírsavak és vitaminok termelése, valamint az
emésztőenzimek támogatása az emésztetlen rostok lebontásában és a
xenobiotikumok semlegesítésében. A probiotikumok a
bélpermeabilitást is képesek befolyásolni a nyálkahártya, a hám és a mikrobiota
modulálásán keresztül. Gyulladáscsökkentő hatást fejtenek ki többek között a
TNF-α és IL-6 citokinek ellen, erősítik a mucosalis gátat, és csökkentik a béláteresztést
a tight junction (TJ) fehérjék expressziójának fokozásával.
A probiotikumok kedvező hatása
pouchitisben a nyálkahártya-barrier homeosztázisával függ össze. További
lehetséges mechanizmus a butirátot termelő baktériumok számának növelése, ami
hozzájárul a bél integritásának fenntartásához.
Különböző Lactobacillus fajok
befolyásolják a mucinok expresszióját és szekrécióját. A mucinok a bél
nyálkahártyájának fő fehérjekomponensei, amelyek a hámfelszínt borítják. Ezek
nagy részben glikozilált makromolekulák, amelyeket kehelysejtek termelnek, és a
bél lumenébe kiválasztva nyálkaréteget képeznek.
Az emberben az azonosított
mucinszerű glikoproteinek közül a MUC2 a domináns a vékony- és vastagbélben. A
mucinok N- és C-terminális régiói ciszteinben gazdagok, és diszulfidkötések
révén stabil hálózatot alkotnak. Ez a struktúra mechanikai védelmet biztosít,
valamint gátolja a kórokozók adhézióját.
A nyálkaréteg a bél elsődleges
védelmi vonala, amelyet a patogéneknek át kell hatolniuk a hámsejtek
eléréséhez. A kórokozók különböző mechanizmusokkal bontják le a mucint, például
proteolitikus enzimek és glikozidázok segítségével. Gyulladás esetén a nyálkaréteg
elvékonyodik, ami elősegíti a baktériumok tapadását és behatolását.
In vitro vizsgálatok szerint
olyan Lactobacillus fajok, mint a L. plantarum 299v, L. rhamnosus GG és L.
acidophilus DDS-1 fokozzák a mucintermelést és szekréciót, ezáltal erősítik a
barrierfunkciót és gátolják a patogének kolonizációját.
A probiotikumok másik fontos
hatása a defensinek termelésének fokozása. Az α-defensinek (HD-5, HD-6) főként
a Paneth-sejtekben termelődnek, míg a β-defensinek (hBD1–hBD4) a
bélhámsejtekben. Ezek antimikrobiális hatású peptidek, amelyek baktériumokkal,
gombákkal és egyes vírusokkal szemben is védelmet nyújtanak.
A defensinhiány hozzájárulhat
gyulladásos bélbetegségek kialakulásához és fokozott fertőzéshajlamhoz. A
Lactobacillus fajok és probiotikus készítmények in vitro és in vivo
vizsgálatokban is képesek voltak növelni a hBD-2 expresszióját.
A probiotikumok növelik az
IgA-termelő sejtek számát a lamina propriában, valamint fokozzák a szekretoros
IgA (sIgA) termelését, amely megakadályozza a baktériumok hámfelszínhez való
kötődését.
Kísérletek igazolták többek
között a Lactobacillus rhamnosus GG, L. acidophilus, L. plantarum,
Bifidobacterium infantis, B. animalis lactis BB-12 és Escherichia coli Nissle
1917 hatását a bélpermeabilitásra.
Vitaminok
Az A- és D-vitamin kulcsszerepet
játszik a gasztrointesztinális homeosztázis szabályozásában. Befolyásolják a
nyálkahártya-barrier elemeit, beleértve a hám integritását, az immunrendszert
és a bélmikrobiotát. Hatásuk a mikrobiotára többnyire közvetett. Állatkísérletek szerint ezek a
vitaminok csökkenthetik a mikrobiális diverzitást és növelhetik a
Proteobacteria törzs arányát, amely potenciálisan patogén lehet gyulladásos
bélbetegségekben. Emberekben a megfelelő
A-vitamin-ellátottságú gyermekek mikrobiotája nagyobb diverzitást mutat, mint a
hiányállapotban lévőké.
In vitro vizsgálatok igazolták,
hogy az A- és D-vitamin javítja a tight junction fehérjék (ZO-1, occludin és
claudinok) expresszióját. Emellett immunmoduláló hatásuk is van: gátolják a Th1
és Th17 válaszokat, csökkentik az IFN-γ termelést, és fokozzák az IL-10 és
FOXP3 expressziót.
A retinsav stimulálhatja
antimikrobiális peptidek (Reg3β, Reg3γ) termelését is.
Rostok és rövid szénláncú
zsírsavak
Az élelmi rostok fontos
gyulladáscsökkentő és bélbarrier-szabályozó hatással rendelkeznek. A mikrobiota
fermentálja a rostokat, melynek során rövid szénláncú zsírsavak (SCFA-k) –
butirát, propionát és acetát – keletkeznek. A Bifidobacterium és
Lactobacillus fajok különösen fontos szerepet játszanak az SCFA-termelésben. A butirát a vastagbélhám fő
energiaforrása, amely az energiaigény 60–70%-át fedezi. Az SCFA-k szerepet
játszanak az anyagcserében, az immunrendszer szabályozásában és a bélbarrier
fenntartásában.
A butirát javítja a
paracelluláris permeabilitást a HIF-1 és a claudin-1 szabályozásán keresztül,
valamint fokozza a MUC2 mucin expresszióját. Az SCFA-k immunmoduláló hatásúak,
befolyásolják a leukociták migrációját és a gyulladásos válaszokat, valamint
elősegítik a kórokozók gyors eliminációját. SCFA-hiány esetén romlik a bél-
és nyálkahártya-barrier funkciója. Rosthiány esetén csökken az Akkermansia
muciniphila mennyisége, ami a mucinréteg károsodásához és colitis
kialakulásához vezethet. Súlyos betegekben csökkent
SCFA-szinteket, magasabb pH-t és megváltozott mikrobiotát figyeltek meg.
Glutamin
A táplálékkal bevitt glutamin nem
esik jelentős savas hidrolízisnek a gyomorban és a felső duodenumban, ezért
hatékonyan elérhető a vékonybélben felszívódás és metabolikus hasznosítás
céljából. Az aminosavak – az abszorpcióban, szekrécióban és emésztésben
betöltött alapvető szerepük mellett – kulcsfontosságúak a bél egészségének
fenntartásában, mivel védőgátat képeznek a patogének, allergének és toxinok
hámba jutásával szemben. A glutamin egy kritikus
aminosavnak tekinthető, amely képes a tight junction fehérjék expressziójának
szabályozására, ezáltal hozzájárulva ahhoz, hogy a bélhámsejtek membránja
impermeábilis maradjon. Preklinikai vizsgálatok kimutatták, hogy a glutamin pótlása
javítja a fibrózist és csökkenti a bélgyulladást.
T-limfocitákban, B-limfocitákban
és hámsejtekben a glutamin növeli az anti-inflammatorikus IL-10 szintjét,
miközben csökkenti a proinflammatorikus IL-6 és IL-8 termelődését Mivel az
IL-10 kulcsfontosságú a bélmucosalis homeosztázis fenntartásában, ezt az
aminosavat az innate (veleszületett) és adaptív immunválasz szabályozójának
tekintik.
A glutamin és a probiotikumok
kombinációja kedvező hatású lehet a fokozott bélpermeabilitással járó súlyos
állapotok kezelésében. Ez a kombináció szinergista hatást fejthet ki azáltal,
hogy növeli a Lactobacillusok mennyiségét, gátolja a Gram-negatív baktériumok
szaporodását, javítja a bélflóra szerkezetét, valamint helyreállítja a
vastagbélbarrier károsodását.
Ezen felül hatékonyan
csökkentheti a bélnyálkahártya permeabilitását és a bél endotoxinszintjét,
helyreállítva a bélbarrier mechanikai károsodását, és ezáltal csökkentve a
baktériumok transzlokációját
Ugyanakkor a glutamin
bélbarrierre gyakorolt hatását vizsgáló preklinikai kutatások száma
korlátozott. Javasolt annak további bizonyítása, hogy a táplálkozási
intervenció időben történő alkalmazása klinikai előnyt jelenthet, és segíthet a
sebészeti szövődmények elkerülésében.
Emellett szükséges lenne egy
perioperatív táplálásterápiás irányelv kidolgozása gasztrointesztinális
betegségekben szenvedők számára (preoperatív, intraoperatív és posztoperatív
ellátást is beleértve), amely részletezi a glutamin alkalmazásának fontosságát,
dózisát és a probiotikumtörzseket.
Egy nagyobb mintaszámú
randomizált klinikai vizsgálat (RCT) szükséges annak megerősítésére, hogy a
probiotikumok és a glutamin alkalmazása valóban előnyös hatású. Bár több in
vitro, in vivo és klinikai vizsgálat is arra utal, hogy a glutamin kedvezően támogatja
a nyálkahártya-barrier fenntartását, nagyobb randomizált vizsgálatok
szükségesek ezen hatások megerősítésére.
Arginin
A glutaminnal ellentétben kevés
tanulmány utal az arginin bélhám integritására gyakorolt védőhatásaira. Egy
bélelzáródásos modellben az arginin csökkentette a bél paracellulán. A permeabilitását (400 Da molekula) és az E. coli transzlokációt [146].Hasonlóképpen az L-arginin (4 mM)
mérsékelten visszafordította a Lucifer Yellow (457,25 Da) paracelluláris
permeabilitás növekedését, valamint a hőstressz által kiváltott
transepithelialis elektromos ellenállás (TEER) csökkenését.
Az L-arginin védőhatásait a
bélhámbarrieren hőstressz körülmények között patkányokban és IEC-6 sejtvonalban
is kimutatták. IPEC-J2 sejtekben az arginin javította a hipoxia által
kiváltott paracelluláris inulin-permeabilitást, csökkentette a TEER-t, és
mérsékelte a ZO-1 változásait .
Nem alkoholos steatohepatitisben
szenvedő rágcsálók vékonybelében az arginin szabályozza az occludin és ZO-1
expressziót, valamint befolyásolja a plazma bakteriális endotoxinszintjét.
Az arginin javítja a bélbarrier
funkcióját csökkentett fehérjetartalmú diétán tartott, stressznek kitett
madarakban . Hasonlóképpen kedvező hatást mutatott a növekedésre,
bélintegritásra és morfológiára brojlercsirkékben, akár Eimeria fertőzés
jelenlétében, akár anélkül.
Egerekben az arginin növelte a
Bacteroidetes populációt, valamint fokozta a mucin-2 és mucin-4 termelést,
továbbá növelte a TNF-α, IL-1β, IFN-γ, Paneth-sejt antimikrobiális peptidek és
szekretoros IgA szintjét.
Jól megtervezett klinikai
vizsgálatok szükségesek annak megerősítésére, hogy ezek a preklinikai
eredmények emberekben is reprodukálhatók.
Polifenolok
A mai napig a polifenolok
bélpermeabilitásra gyakorolt hatásmechanizmusa nem teljesen tisztázott.
Mindazonáltal a polifenolok közvetlen és közvetett módon is részt vesznek a
bélpermeabilitás szabályozásában az NF-κB inaktiválásán keresztül, amely
útvonal a citokinek, interleukinek és gyulladásos folyamatok egyik legfontosabb
mediátora. Az NF-κB aktivációja emellett a
hámgát funkció károsodásával is összefügg, mivel a tight junction struktúrák
széteséséhez vezet.
Luescher és munkatársai (2017)
szerint a polifenolok az IκB lebontásának proteaszómális gátlása és az
IκB-kináz foszforilációjának megzavarása révén inaktiválják az NF-κB-t. Egy másik fontos mechanizmus a
különböző protein-kinázok gátlása, beleértve az aktivált protein-kinázt,
foszfoinozitid-3-kinázt, tirozin-kinázt, MAP-kinázt, myosin light-chain kinázt,
protein-kináz C-t és az adenozin-monofoszfát-aktivált útvonalakat. Az epigallokatechin-gallát
(EGCG), a kurkumin és a kvercetin bizonyítottan csökkentik a bélpermeabilitást
a protein-kináz C és a myosin light-chain kináz gátlásán keresztül, amelyek a
gyulladásos fehérjék foszforilációjában vesznek részt.
Eredetileg a polifenolok kedvező
hatását antioxidáns (ROS-semlegesítő) tulajdonságuknak tulajdonították. Egyre
több bizonyíték azonban arra utal, hogy hatásuk inkább a redox-jelátviteli utak
modulációján alapul. Az oxidatív stressz szerepet
játszhat a bélpermeabilitás kialakulásában, ezért a polifenolok terápiás
potenciállal rendelkeznek. A kutatások szerint a polifenolok hozzájárulnak a
redox homeosztázis helyreállításához és az antioxidáns enzimek (SOD, CAT, GPx,
GR) aktivitásának növeléséhez.
Ezen enzimek expresszióját a Nrf2
(nuclear erythroid-derived factor 2) szabályozza. A Nrf2 ROS hatására
aktiválódik, majd a sejtmagba transzlokálódva szabályozza az antioxidáns
enzimek génexpresszióját. A polifenolok antioxidáns hatása
részben a Nrf2 aktiválásán keresztül valósul meg. Fontos tényező a polifenolok
biohasznosulása is, mivel ez meghatározza biológiai hatékonyságukat. A bevitt
polifenoloknak mindössze 1–10%-a mutatható ki a vérplazmában és a vizeletben. Bár biohasznosulásuk alacsony,
egyes alcsoportok (pl. flavanonok, szójaizoflavonok) jobb felszívódást
mutatnak. A 10–100 mg bevitel általában 1 μM alatti plazmakoncentrációt
eredményez. Ugyanakkor ez nem feltétlenül
probléma bélbetegségek esetén, mivel a polifenolok legmagasabb koncentrációja
éppen a bélben található.
A polifenolok bizonyítottan
erősítik a tight junction integritást, fokozzák a nyálkatermelést és csökkentik
a bélpermeabilitást, ezáltal javítva a bélvédelem működését. Számos polifenol – például a
kvercetin, EGCG, katechin, epikatechin, berberin, resveratrol és kurkumin –
intenzíven vizsgált a szivárgó bél szindrómában.
Gyógyhatású növények
Az Egészségügyi Világszervezet
(WHO) becslése szerint a világ népességének több mint 80%-a alkalmaz
hagyományos gyógyászatot elsődleges egészségügyi ellátás céljából, növényi
kivonatok vagy azok hatóanyagai formájában.
A gyógynövények különböző
formákban alkalmazhatók: teaként, főzetként, alkoholos vagy alkoholmentes
kivonatként, tinktúraként, elixírként, kapszulaként, kenőcsként, hidroszolként
vagy illóolajként. A gyógynövények számos
fitokemikáliát tartalmaznak, például szerves savakat, flavonoidokat,
iridoid-glikozidokat, szaponinokat, klorogénsavat, szekoiridoidokat, berberint,
szeszkviterpéneket és szeszkviterpenoidokat.
Ezek a vegyületek bizonyítottan
hatékonyak többek között az elhízás, a nem alkoholos steatohepatitis, a colitis
ulcerosa, a Crohn-betegség, az ételallergiák, a gyulladásos bélbetegségek és az
irritábilis bél szindróma kezelésében. A szivárgó bél szindróma gyakran
társul diszbiózissal, immunrendszeri egyensúlyzavarral, IBS-sel és
tápanyaghiányokkal. A gyógynövények ezért hasznosak lehetnek mind terápiás,
mind táplálkozási szempontból ezekben az állapotokban.
Gyakran alkalmazzák autoimmun
betegségek kezelésére is, például colitis ulcerosa, szisztémás lupus
erythematosus és rheumatoid arthritis esetén. Ugyanakkor hatásmechanizmusuk és
klinikai hatékonyságuk még nem teljesen tisztázott.
A hatásmechanizmusok közé
tartozik a mikrobiota és bélpermeabilitás szabályozása, a claudin-1 mRNS és
fehérjeszintjének fokozása, az ERK-kináz aktivitás csökkentése a
hepatocitákban, az MLCK-MLC foszforilációs útvonal gátlása, valamint a
bélhámsejtek LPS-indukált károsodás elleni védelme. Újabb vizsgálatok szerint a
gyógynövények állatkísérletekben és klinikai vizsgálatokban is képesek
enyhíteni a szivárgó bél szindrómával összefüggő állapotokat.
Gombák
Az elmúlt évtizedben a gombák használata funkcionális élelmiszer-összetevőként jelentősen megnőtt. A gombák gazdag forrásai bioaktív vegyületeknek, például ergoszterolnak, D-vitaminnak, fenolos vegyületeknek, terpéneknek és terpenoidoknak. Ezen túlmenően prebiotikus forrásnak is tekinthetők, mivel különböző poliszacharidokat tartalmaznak, például kitint, kitozánt, hemicellulózt, xilánokat, mannánokat, galaktánokat, valamint α- és β-glükánokat. Egészségügyi szempontból a gombák immunmoduláló, daganatellenes, valamint érrendszeri és fertőzésellenes hatásokkal is összefüggésbe hozhatók. A szivárgó bélhez kapcsolódó betegségekben potenciálisan kedvező hatásúak lehetnek pancreatitis, nem alkoholos zsírmájbetegség, colitis, elhízás és cukorbetegség esetén.
A gombák képesek modulálni a bélmikrobiotát, fokozva a katecholaminok, metabolitjaik és a gyulladásos válasz szabályozását. Poliszacharidjaik befolyásolják az SCFA-k – különösen a butirát, propionát és acetát – termelését. Számos vizsgálat szerint a gombák elősegítik a Bacteroidetes törzs szaporodását, amely kulcsszerepet játszik az acetát és propionát termelésében. Az SCFA-k több receptoron keresztül (például G-protein-kapcsolt receptorok, FFAR2 és FFAR3) hatnak, elősegítve a GLP-1 és GLP-2 felszabadulását, amelyek szabályozzák a tight junction működését. A gombák prebiotikus hatásuk révén hozzájárulhatnak a bélmikrobiota egyensúlyának fenntartásához és a szivárgó bél szindrómával összefüggő betegségek kedvezőbb kimeneteléhez.
Az eredeti és teljes cikk angol nyelven: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9862683
Megjegyzések
Megjegyzés küldése