Ο ανθρώπινος οργανισμός αποικίζεται από διάφορους μικροοργανισμούς, οι οποίοι σχηματίζουν τον ανθρώπινο μικροβιόκοσμο ή μικροχλωρίδα. Η κοινότητα των μικροοργανισμών που υπάρχουν στο οικοσύστημα του εντέρου ονομάζεται εντερικός μικροβιόκοσμος. Ο μικροβιόκοσμος του εντέρου μας είναι ένα δυναμικό και πολύπλοκο οικοσύστημα, που περιέχει πολλά διαφορετικά είδη μικροοργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των αρχαίων, των ευκάρυων, των βακτηρίων και των ιών. Μπορεί να φθάσει σε πυκνότητες που ξεπερνούν τα 1011 κύτταρα ανά γραμμάριο στο παχύ έντερο. Μεταξύ των μικροοργανισμών του εντέρου επικρατεί ένας ανταγωνισμός ανάμεσα στα παθογόνα και μη παθογόνα βακτήρια με απώτερο σκοπό την ομοιόσταση δηλαδή τη διατήρηση σταθερών των συνθηκών στο εσωτερικό περιβάλλον του ανθρώπου.
Το γαστρεντερικό σύστημα (ΓΕΣ) των ενήλικων ατόμων φιλοξενεί περίπου 100 τρισεκατομμύρια μόνιμα μικρόβια, τα οποία αντιπροσωπεύουν περίπου 10 φορές τον αριθμό των κυττάρων του ανθρώπινου σώματος. Οι μικροοργανισμοί του ΓEΣ επιδρούν σε βασικές λειτουργίες για τη διατήρηση της υγείας του ανθρώπου συμβάλλοντας στη δομή, στην προστασία από τα παθογόνα (ανοσιακή απόκριση), στη εντερική ομοιόσταση και στο μεταβολισμό των φαρμάκων και των θρεπτικών συστατικών.
Οι μεταβολές στη σταθερότητα και τη δυναμική των μικροβίων του γαστρεντερικού συστήματος είναι γνωστή ως δυσβίωση, όπου επικρατεί υψηλότερη αναλογία των επιβλαβών προς των ωφέλιμων μικροοργανισμών. Η δυσβίωση αποτελεί μια προφλεγμονώδη κατάσταση και έχει συσχετιστεί με διάφορες ασθένειες, όπως ο σακχαρώδης διαβήτη τύπου II, η παχυσαρκία, η λιπώδης ηπατική νόσος, το σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου, οι φλεγμονώδεις παθήσεις του εντέρου και ορισμένες μορφές καρκίνου.
Οι μικροοργανισμοί μπορεί να επηρεαστούν από πολλούς παράγοντες όπως η ηλικία, η εθνικότητα, η διατροφή, το αλκοόλ, τα αντιβιοτικά, η έκθεση σε παθογόνα μικρόβια, το στρες και οι διαταραχές των ημερήσιων ρυθμών.
Έχει ήδη τεκμηριωθεί ότι ο μικροβιόκοσμος του ΓEΣ επηρεάζει την καρκινογένεση μέσω της απελευθέρωσης καρκινογόνων μορίων, όπως οι γονοτοξίνες, και μέσω της παραγωγής μεταβολιτών που προάγουν τον όγκο, όπως η αμμωνία, οι αμίνες, οι φαινόλες, τα σουλφίδια και οι νιτροζαμίνες, προκαλούν βλάβες στο DNA.
Έχει βρεθεί ότι τα βακτηριακά παθογόνα συμμετέχουν στην καρκινογένεση του παχέος εντέρου, και επηρεάζουν την εξέλιξη της εμφάνισης και του όγκου των εξωεντερικών καρκίνων, συμπεριλαμβανομένου και του καρκίνου του μαστού. Εκτιμάται ότι το 20% του συνολικού φορτίου του καρκίνου επηρεάζεται από τους μικροοργανισμούς.
Οι μηχανισμοί που συμβάλλουν στη δυσβίωση και στις μεταβολές του μικροβιακού περιβάλλοντος, δεν έχουν κατανοηθεί ακόμα. Οι ανοσολογικές και φλεγμονώδεις αποκρίσεις του ανθρώπινου οργανισμού, είναι σημαντικές κινητήριες δυνάμεις, που διαμορφώνουν τη σύνθεση της μικροβιακής κοινότητας και όταν μεταβληθούν μπορούν να συμβάλουν στη δυσβίωση.
Επιπρόσθετα, ο ρόλος της ανοσίας είναι σημαντικός στη ρύθμιση των αντινεοπλασματικών αποκρίσεων κατά τη διάρκεια της ανοσοθεραπείας (CIT). Μελέτες σε ζώα έχουν αποφανθεί ότι οι μικροοργανισμοί επηρεάζουν την ανοσολογική απόκριση του ξενιστή. Αυτό υποστηρίζεται και από μελέτες σε ανθρώπους που συνδέουν το υψηλότερο μικροβιακό πλούτο και την ποικιλομορφία των μικροοργανισμών με καλύτερη απόκριση στην ανοσοθεραπεία σε καρκίνους στερεών ιστών.
Επιπλέον, έχει βρεθεί ότι η διατροφή δυτικού τύπου, που είναι πλούσια σε κορεσμένα λιπαρά και ζάχαρη και χαμηλή σε φυτικές ίνες, έχει συσχετιστεί με τη δυσβίωση, τη φλεγμονή και πολυάριθμες μεταβολικές διαταραχές. Υπάρχουν δεδομένα ότι η δίαιτα που είναι υψηλής περιεκτικότητας σε φυτικές ίνες, σχετίζεται με βελτιωμένες αποκρίσεις στο CIT μέσω πιθανής επίδρασης στη μικροχλωρίδα του εντέρου.
Οι μηχανισμοί μέσω των οποίων η μικροχλωρίδα μπορεί να ρυθμίζει τις μακροπρόθεσμες αποκρίσεις ανοσοθεραπείας δεν έχουν ακόμη καθοριστεί, αν και οι βακτηριακοί μεταβολίτες, όπως τα οξέα βραχείας αλυσίδας (SCFAs) αναγνωρίζεται ότι έχουν αντίκτυπο στη διαφοροποίηση των Τ κυττάρων και στην ενίσχυση της μνήμης των ενεργοποιημένων CD8 Τ κυττάρων, κύτταρα που σχετίζονται με την ανοσία. Επιπλέον, ο μεταβολισμός που προέρχεται από το μικροβιόκοσμο μπορεί να είναι ένα μέσο, μέσω του οποίου τα βακτηριακά μεταβολικά προϊόντα μπορούν να παρακολουθούνται από την έναρξη της θεραπείας και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό ασθενών που διατρέχουν κίνδυνο ανεπαρκών αποκρίσεων στην ανοσοθεραπεία.
Είναι αξιοσημείωτο ότι, μια διαιτητική παρέμβαση όπως η κατανάλωση διαιτητικών ινών μπορεί να συμβάλει στην ενίσχυση της λειτουργίας του εντέρου σε υγιείς ανθρώπους. Πειράματα σε ζωικά μοντέλα έχουν αποφανθεί ότι η κατανάλωση βλέννας (συστατικό του εντερικού βλεννογόνου) από τα βακτήρια του εντέρου αυξάνεται όταν οι διαιτητικές ίνες καθίστανται σπάνιες στη διατροφή και οι γλυκάνες στη βλέννα φαίνεται να εξυπηρετούν σημαντικό ρόλο ως εφεδρική πηγή τροφής για πολλούς μικροοργανισμούς που δεν πέπτουν τις ίνες. Καθώς η κατανάλωση των μικροοργανισμών των γλυκανών της βλέννας του ξενιστή αυξάνεται, σε διατροφικές συνθήκες όπου υπάρχει έλλειψη διατροφικών ινών, οι στιβάδες βλέννας γίνονται λεπτότερες, όπως προσδιορίζεται μέσω ποσοτικών μετρήσεων των στρώσεων βλέννας σε μοντέλα ποντικών. Επιπλέον, οι δείκτες του βλεννογόνου και της συστηματικής φλεγμονής αυξάνονται ταυτόχρονα με την αραίωση του βλεννογόνου που προκαλείται από την κατανάλωση χαμηλών επιπέδων ινών. Οι φυτικές ίνες που οδηγούν στην παραγωγή των SCFAs, μπορούν επίσης να βοηθήσουν στη ρύθμιση του ανοσοποιητικού φραγμού του εντερικού βλεννογόνου.
Συμβολή των πρεβιοτικών-προβιοτικών-συμβιοτικών στην υγεία του μικροβιόκοσμου
- Πρεβιοτικά
Τα περισσότερα πρεβιοτικά μπορούν να ταξινομηθούν στις διαιτητικές ίνες. Ωστόσο, δεν μπορούν όλες οι διαιτητικές ίνες να ταξινομηθούν ως πρεβιοτικά. Η κατανάλωση πρεβιοτικών είναι μια διατροφική στρατηγική με την οποία ο εντερικός μικροβιόκοσμος μπορεί να τροποποιηθεί προς όφελος της υγείας του ανθρώπου. Στην κατηγορία αυτή υπάγονται οι β-γλυκάνες που είναι πολυσακχαρίτες και βρίσκονται στα δημητριακά όπως η βρώμη και το κριθάρι, οι βρώσιμοι μύκητες όπως είναι οι ζύμες, και τα φύκια. Οι β-γλυκάνες έχουν σημαντικό ρόλο για την ανάπτυξη του εντερικού μικροβιόκοσμου και συγκεκριμένα κάποιες ομάδες του μικροβιόκοσμου του εντέρου, όπως τα φύλα Firmicutes, Actinobacteria και Bacteroidetes, περιέχουν στελέχη που μεταβολίζουν τις β-γλυκάνες και έχουν συσχετιστεί με επιδράσεις στην υγεία κατά του καρκίνου, του διαβήτη, του μεταβολικού συνδρόμου και της φλεγμονής. Ωστόσο, οι μοριακοί μηχανισμοί που υποστηρίζουν αυτές τις επιδράσεις δεν έχουν διευκρινιστεί πλήρως.
- Προβιοτικά
Τα προβιοτικά είναι ζωντανοί μικροοργανισμοί που, όταν χορηγούνται σε επαρκείς ποσότητες, παρέχουν οφέλη στην υγεία του ανθρώπου. Μελέτες έχουν δείξει ότι τα στελέχη των γενών Lactobacillus και Bifidobacterium επιδρούν ευεργετικά στην υγεία του γαστρεντερικού συστήματος. Ο ανοσολόγος Elie Metchnikoff ήταν ο πρώτος που υποστήριξε ότι η πρόσληψη γάλακτος που έχει υποστεί ζύμωση (δηλαδή γιαούρτι) που παρασκευάστηκε με Bacillus bulgaricus επιδρά θετικά στην υγεία και παρατείνει τη διάρκεια ζωής του. Πρόβλεψε, ότι η ορθολογική χρήση προβιοτικών από ζωντανούς μικροοργανισμούς έχουν όφελος για την υγεία, μέσω της αλλαγής του μικροβιόκοσμου του εντέρου. Το Lactobacillus plantarum και το Bifidobacterium είναι προβιοτικά βακτήρια ικανά να ρυθμίσουν τις αρνητικές επιδράσεις της δίαιτας υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά και ακόμη και να διαχειριστούν ανοσολογικές αντιδράσεις που προκαλούνται από φλεγμονώδεις ασθένειες.
- Συμβιοτικά
Η συνεργασία προβιοτικών και πρεβιοτικών, που αποκαλούνται συμβιοτικά, μπορούν να διεγείρουν επιλεκτικά την ανάπτυξη και τη δραστηριότητα των βακτηρίων που προάγουν την υγεία. Πρόσφατα αποτελέσματα έχουν δείξει ότι τα συμβιοτικά αυξάνουν τα επίπεδα των Bifidobacteria και των Lactobacillus στο έντερο των ασθενών με καρκίνο του παχέος εντέρου και στο σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου.
Συμπερασματικά, μπορούμε να πούμε ότι η υγεία του εντερικού μικροβιόκοσμου είναι καταλυτική για την υγεία του ανθρώπου αλλά και ένα μέσο πρόληψης ενάντια στον καρκίνο. Κάθε οργανισμός, ανάλογα με την ηλικία, το φύλο, την κατάσταση της υγείας και τις ενεργειακές του ανάγκες χρειάζεται εξατομίκευση. Η αλόγιστη χρήση πρεβιοτικών, προβιοτικών ή συμβιοτικών μπορεί να επιφέρει μια διαταραχή στην εντερική χλωρίδα και να παρακάμψει την ισορροπία του εντερικού μικροβιόκοσμου που είναι ένας σημαντικός σύμμαχός μας απέναντι στον καρκίνο.
Φωτεινή Τολιοπούλου
Διαιτολόγος-Διατροφολόγος
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
-Belizário E. José, Faintuch Joel, and Garay-Malpartida Miguel. Gut Microbiome Dysbiosis and Immunometabolism: New Frontiers for Treatment of Metabolic Diseases, 2018 |Article ID 2037838.
-Camilleri Michael, Lyle J. Barbara, Madsen L. Karen, et al. Role for diet in normal gut barrier function: developing guidance within the framework of food-labeling regulations. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2019, 317: 17– 39..
-Couto Irving S., Hug A. Microbiome & Cancer. Kompass Nutrition & Dietetics 2022;2:41–43.
-Déjean Guillaume, Tamura Kazune, Cabrera Adriana. Synergy between Cell Surface Glycosidases and Glycan-Binding Proteins Dictates the Utilization of Specific Beta(1,3)-Glucans by Human Gut Bacteroides. mBio 2020,11 (2) e00095-20.
-Rossi P., Difrancia R., Quagliariello V. et al. B-glucans from Grifola frondosa and Ganoderma lucidum in breast cancer: an example of complementary and integrative medicine. Oncotarget. 2018, 9: 24837-24856.
-Sanders Marry Ellen, Benson Andrew, Lebeer Sarah, et al. Shared mechanisms among probiotic taxa: implications for general probiotic claims. Current Opinion in Biotechnology 2018, 49, 207-216.
-Tagliari Eliane, Campos Antonio Carlos, Costa-Casagrande et al. The impact of the use of symbiotics in the progression of non alcoholic fatty liver disease in a rat model. Arq Bras Cir Dig 2017, 30(3): 211–215.