Dotychczasowe badania nad mikrobiomem przypominają przypowieść o niewidomych i słoniu. Ile można powiedzieć o słoniu, badając tylko jego ogon? Naukowcy badali to, co jest najłatwiej dostępne – stolec uratowany po spuszczeniu wody w toalecie – ale nie zauważyli działania drobnoustrojów znajdujących się w jelicie cienkim. Do niedawna.
Mikrobiom, porównywany przez niektórych naukowców do innego ludzkiego organu, to łącznie dziesiątki bilionów mikroorganizmów żyjących w połączonych populacjach na Twoim ciele i w nim. Pełnią rolę miniaturowych strażników, którzy pomagają chronić powierzchnie ciała przed patogennymi najeźdźcami. W jelicie górnym odrębne populacje drobnoustrojów pomagają również w trawieniu, metabolizmie, a choćby odporności.
Jestem gastroenterologiem i przez ostatnie 20 lat badałem rolę mikrobiomu w zdrowiu i chorobie. Postęp technologiczny pomaga naukowcom badać mikrobiom jelita cienkiego i wiązać się z nim obietnicą lepszego zrozumienia i leczenia wielu chorób.
Wielkie przemiany rodzą się z małych miejsc
Niektórzy członkowie mikrobiomu jelita cienkiego są powiązani z otyłością i nadwagą, podczas gdy inni członkowie mikrobiomu są powiązani ze zdrowym stanem metabolicznym. Rzeczywiście, drobnoustroje jelita cienkiego pomagają w trawieniu, przekształcając niektóre proste węglowodany w molekularne elementy budulcowe zdrowych jelit i organizmu.
Chociaż metabolity jelita cienkiego pod względem funkcji są analogiczne do okrężnicy, mogą się znacznie różnić od metabolitów pochodzących z błonnika mikrobiomu jelita grubego. Niektóre metabolity jelita cienkiego pomagają regulować wytwarzanie GIP w górnym odcinku jelita, cząsteczki siostrzanej hormonu dolnego odcinka jelita GLP-1, który wchodzi w skład leków stosowanych w leczeniu cukrzycy typu 2 i odchudzania Wegovy i Ozempic. Razem z innym dolnym hormonem jelitowym zwanym PYY, ten triumwirat ma najważniejsze znaczenie dla koordynowania reakcji organizmu na pokarm poprzez regulację apetytu i poziomu cukru we krwi.
Monjaro jest coraz potężniejszą kombinacją GIP i GLP-1 w porównaniu z Wegovy i Ozempic. Pełny zestaw tych hormonów jest naturalnie stymulowany przez rozkład produktów zarówno z mikrobiomu jelita grubego, jak i jelita cienkiego.
Skutek rozpadu jelit
Badania powiązały zaburzony mikrobiom jelita cienkiego z chorobami jelit. Należą do nich zespół jelita drażliwego (IBS), przerost bakteryjny jelita cienkiego (SIBO), choroba Leśniowskiego-Crohna i celiakia.
Uważa się, iż choroby te wynikają częściowo z zaburzeń w sposobie, w jaki mikrobiom rozkłada żywność. Na przykład celiakia jest powiązana ze zmniejszoną zdolnością mikrobiomu jelita cienkiego do trawienia glutenu. IBS i SIBO są powiązane z czymś odwrotnym: zdolnością mikrobiomu jelita cienkiego do zbyt łatwej fermentacji błonnika i cukrów.
Wykazano, iż produkty takie jak pszenica, czosnek, cebula, fasola i niektóre produkty przetworzone bogate w FODMAP – zestaw fermentowalnych węglowodanów o krótkim łańcuchu – przyczyniają się do objawów u osób z SIBO i IBS. Nabiał bogaty w laktozę to grupa produktów spożywczych o wysokiej zawartości FODMAP, która może powodować nietolerancję laktozy i jest powiązana z nadgorliwym mikrobiomem jelita cienkiego.
Niezbyt dyplomatyczny immunitet ciała
Choroby związane z mikrobiomem jelita cienkiego nie ograniczają się do metabolizmu i jelit. W wyściółce jelit znajduje się wirtualna ambasada komórek odpornościowych, które pozostają w nieustannym stanie czujności, badając pstrokaty strumień antygenów bakteryjnych i odżywczych przechodzących przez jelita.
Przypuszcza się, iż kompromis w systemach bezpieczeństwa oddzielających strumień kału od reszty ciała oraz procesach kontrolujących reakcje odpornościowe odgrywa rolę w wywoływaniu różnych chorób autoimmunologicznych, w których organizm nie wie, kto jest przyjacielem, a kto wrogiem.
Badania powiązały zmiany zapalne w mikrobiomie jelita cienkiego z cukrzycą typu 1, w której krążące w organizmie komórki odpornościowe atakują komórki trzustki wytwarzające insulinę, oraz z pozajelitowymi objawami celiakii, w której komórki odpornościowe mogą prowadzić do procesów destrukcyjnych w organizmie. oczy, skórę i stawy.
Światła rzucają się w tunelu i na nim
Do niedawna badania nad jelitem cienkim posuwały się powoli. Naukowcy oparli się na procedurach endoskopii górnego odcinka przewodu pokarmowego, które obejmują sedację i wprowadzenie małej kamery na końcu rurek o grubości małego palca przez usta do pierwszej części jelita cienkiego.
Jedną z niewielu alternatyw dla endoskopii jest badanie pacjentów, którzy przeszli operacje jelitowe, w wyniku których przez otwór w ścianie brzucha pozostawiono bezpośrednie wrota do jelita cienkiego.
Nowo opracowane technologie eliminują potrzebę stosowania leków uspokajających i wyjątkowych sytuacji anatomicznych, umożliwiając naukowcom łatwiejsze pobieranie próbek z najdalszych zakątków jelita. Do takich technologii należą kapsuły kamer przymocowane do włókien cienkich jak anielskie włosy i inne, jeszcze bardziej opływowe urządzenia, które tworzą minimalnie inwazyjne, bezpośrednie linie dostępu do jelita cienkiego. Naukowcy opracowali także kapsułki z przegródkami na próbki, które otwierają się po osiągnięciu określonego poziomu kwasowości w organizmie.
Simon Belcher/imageBROKER za pośrednictwem Getty Images
Te nowe techniki pobierania próbek umożliwiły bezprecedensowy dostęp do górnej części jelita, torując drogę nowym spostrzeżeniom i terapiom. W rzeczywistości przypominającej ulubioną książkę z dzieciństwa „Magiczny autobus szkolny w ludzkim ciele” badacze mogą teraz przemierzać wnętrzności niczym pani Frizzle i jej klasa, rzucając światło na ukryte w nich tajemnice drobnoustrojów.
Zawarł sojusz w wciąż prymitywnej nauce
Terapie oparte na wczesnym zrozumieniu mikrobiomu jelitowego obejmują różne podejścia, od probiotyków po przeszczepy kału i prebiotyki po sfermentowaną żywność.
Jednak nowe metody leczenia zdrowia jelit są wciąż w fazie początkowej. Badanie jelita cienkiego może dostarczyć wiedzy umożliwiającej poprawę rozwoju terapii. Kilka obiecujących przyszłych możliwości obejmuje łączenie bakterii jelita cienkiego z ich preferowanymi prebiotykami i spersonalizowanymi kombinacjami prebiotyków o niskiej zawartości FODMAP, zaprojektowanymi w celu uniknięcia fermentacji w jelicie cienkim.
Zabiegi łączące żywność i mikrobiom są prawdopodobnie wczesnymi zwiastunami tego, co ma nadejść w gwałtownie rozwijającej się dziedzinie medycyny mikrobiomowej. Badanie jelita cienkiego – a nie tylko jego końcówki – może być najbardziej pionierskim początkiem medycyny mikrobiomowej.
