Odporność bierze się jelit – dietetyk wyjaśnia, cz. 1

To nie frazes, że odporność bierze się z jelit. Ponad 80% komórek układu odpornościowego znajduje się w jelitach! Dziś rozpoczynam cykl, w którym wyjaśnię Wam jak to dokładnie działa i jak układ pokarmowy połączony jest z układem odpornościowym. W kolejnych częściach, które wkrótce pojawią się na blogu, będzie m.in. o zespole jelita przesiąkliwego, które wiąże się z chorobami autoimmunologicznymi, Hashimoto, endometriozą, a także o tym, jak prawidłowo odżywiać nasze jelita.

Układ odpornościowy człowieka jest jednym z ważniejszych układów organizmu człowieka. Jego rozwój i kształtowanie rozpoczyna się już w okresie życia płodowego i trwa przez całe dzieciństwo i okres dojrzewania. Zdecydowana większość komórek układu immunologicznego występuje w przewodzie pokarmowym. Błona śluzowa jelit ma największą powierzchnię w ludzkim organizmie (ok. powierzchnia od 200 do nawet 600 m2).

Układ immunologiczny błon śluzowych jelita

Błony śluzowe układu pokarmowego, oddechowego oraz skóra stanowią podstawowe miejsca kontaktu organizmu ze środowiskiem zewnętrznym. Najważniejszą składową układu odpornościowego błon śluzowych jest tkanka limfatyczna związana z błonami śluzowymi – MALT (Mucosa-Associated Lymphoid Tissue), która przyjmuje postać samotnych oraz zorganizowanych skupisk grudek limfatycznych. Ze względu na ogromną powierzchnię jelit, układ pokarmowy jest narażony na antygeny środowiskowe i czynniki patogenne.

Działanie układu odpornościowego w układzie pokarmowym opiera się na mechanizmach swoistych i nieswoistych.

Efektywną barierę tworzą:
• mikroflora,
• niskie pH soku żołądkowego,
• lizozym (białko o działaniu przeciwbakteryjnym),
• peptydy antymikrobowe, enzymy proteolityczne i inne .

Kolejną barierę tworzy nabłonek cylindryczny, obejmujący komórki wchłaniające: enterocyty, komórki kubkowe, leukocyty nabłonkowe. Szczególną rolę odgrywają komórki Panetha, a ich strategiczna lokalizacja na dnie krypt jelita cienkiego daje im możliwość kontroli liczebności mikroorganizmów oraz ochrony siadujących komórek macierzystych. Komórki Panetha uwalniają lizozym, fosfolipazę i peptydy przeciwdrobnoustrojowe.

Ważną barierę ochronną stanowi blaszka właściwa błony śluzowej, w której występują limfocyty T i B, makrofagi, komórki tuczne, granulocyty i eozynofile – wszystkie one są komórkami układu odpornościowego o różnych funkcjach. Np. komórki żerne usuwają duże cząstki, fragmenty obumarłych komórek oraz fagocytują bakterie. Komórki tuczne zwalczają zakażenia i wpływają na mikrośrodowisko błony śluzowej poprzez: stymulowanie wydzielania śluzu, wzrost przepuszczalności nabłonka, regulację skurczu mięśni, chemotaksję neutrofilów i eozynofilów.

Kępki Peyera

Miejscem odpowiedzi immunologicznej doprowadzającej do uogólnionej odporności w jelitach są zorganizowane struktury limfatyczne – kępki Peyera. W największej ilości obecne są w jelicie krętym oraz czczym i dwunastnicy. Kępki Peyera zbudowane są z grudek limfatycznych stanowiących skupiska limfocytów B, obszarów międzygrudkowych zasiedlanych przez limfocyty T oraz kopuł wyróżniających się obecnością komórek M . Ich zadaniem jest wychwytywanie i transportowanie ze światła jelita cząstek i mikroorganizmów do regionu ponadbłonkowego, gdzie podlegają obróbce przez makrofagi, a następnie przez inne komórki są prezentowane limfocytom T  układu odpornościowego. W błonie śluzowej przewodu pokarmowego występuje również duża ilość limfocytów rozproszonych, nazywanych śródnabłonkowymi . Limfocyty śródnabłonkowe wykazują właściwości cytotoksyczne – zapobiegają one reakcji immunologicznej na antygeny pokarmowe dzięki działaniom supresyjnym. Posiadają także zdolność eliminacji drobnoustrojów chorobotwórczych oraz regulują odnowę nabłonka jelit .

Mikrobiota

Jelita człowieka są siedliskiem bilionów mikroorganizmów, wśród których znajdują się bakterie, wirusy oraz eukariota, określane ogólnie jako mikrobiota. Mikroflora jelitowa człowieka stanowi jeden z najbardziej zróżnicowanych gatunkowo ekosystemów. Liczba drobnoustrojów jelitowych człowieka stanowi 10-krotność liczby komórek jego organizmu. Możliwe jest występowanie aż 1500 gatunków bakterii.

Badania wskazują, że skład flory jelitowej kształtuje rodzaj odpowiedzi immunologicznej. Zmiana profilu flory jelitowej, określana jako dysbioza poprzedza rozwój alergii u dzieci. Zmianę składu flory zaobserwowano także w wielu schorzeniach autoimmunologicznych. Dotąd zidentyfikowano kilka szczepów bakteryjnych oraz produktów pochodzenia bakteryjnego, które działają immunomodulacyjnie. Rodzajem dysbiozy jelitowej jest SIBO, czyli zespół przerostu bakteryjnego jelita cienkiego. Wśród przyczyn dysbiozy jelitowej wymienia się: nadmierne stosowanie antybiotyków, nadużywanie leków, dietę bogatotłuszczową (w tym modną ostatnio dietę ketogeniczną), wysokobiałkową czy ubogą w błonnik, narażenie na dioksyny, przewlekły stres, używki (alkohol), mniejsze narażenie na mikroorganizmy, czynniki genetyczne, brak karmienia piersią.

Naturalna mikroflora układu pokarmowego człowieka uczestniczy w utrzymaniu ochrony organizmu przed antygenami i patogenami dostającymi się do niego drogą pokarmową. Ochrona ta możliwa jest dzięki współzawodniczeniu z patogenami o składniki pokarmowe oraz wydzielane przez nie związki antybakteryjne, które działają zarówno na bakterie Gram(-), jak i Gram(+). Jedną z pełnionych przez mikrobiotę funkcji jest rozkład składników pokarmowych niepodlegających trawieniu w jelicie cienkim. Do wstępnego zasiedlenia jelit przez wybrane mikroorganizmy dochodzi w pierwszym roku życia dziecka, lecz proces ten rozpoczyna się już w momencie porodu. Funkcje pełnione przez florę autochtoniczną można podzielić m.in. na:

• metaboliczne: rozkład i fermentację niestrawionych resztek pokarmowych, rozkład toksyn i karcynogenów, produkcję witamin z grupy B i witaminy K, wytwarzanie i magazynowanie energii w formie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, wykorzystywanych przez organizm m.in. do obniżenia pH jelitowego, wzrostu i różnicowania enterocytów oraz komórek nabłonka jelita grubego.
• troficzne: kontrola ciągłości nabłonka jelitowego, kontrola czynności motorycznej przewodu pokarmowego i zapewnienie homeostazy systemu immunologicznego. Bytujące w jelitach drobnoustroje są istotnym czynnikiem utrzymania homeostazy układu immunologicznego przewodu pokarmowego (gut-associated lymphoid tissue – GALT).

Do funkcji ochronnych mikrobioty należy zapobieganie nadmiernemu rozwojowi mikroorganizmów allochtonicznych (egzogennych), takich jak patogenne serotypy Escherichia coli, bakterie z rodzaju Clostridium, Salmonella czy Shigella. Wszelkie procesy zachodzące w obrębie jelit, prowadzące do aktywacji układu immunologicznego, są sterowane za pomocą cytokin. Już w latach 50. w badaniach na modelu zwierzęcym wykazano, że u myszy, u których wywoływano infekcję, następowały wyraźne zmiany w zachowaniu, m.in. utrata apetytu, wzmożona senność, zmniejszona aktywność ruchowa, zmniejszenie kontaktów z innymi zwierzętami, zmniejszenie aktywności seksualnej. Po transfuzji osocza u myszy zdrowych dochodziło do rozwoju podobnych zmian w zachowaniu. Nieznany jeszcze wtedy czynnik, który wywoływał te zmiany, określany był mianem „czynnika X”. W latach 70. wykazano, że za te zmiany odpowiedzialna jest grupa białek produkowanych przez układ immunologiczny, które od 1979 r. zaczęto określać cytokinami.

Źródła:

1. J. Gołąb, M. Jakóbisiak, W. Lasek, T. Stokłosa: Immunologia, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2021
2. J. Gawęcki: Żywienie człowieka, t. I, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012
3. M.J. Blaser: Utracone mikroby; Galaktyka, Łódź 2016
4. L. Rudzki, M. Frank, A. Szulc, M. Gałęcka, P. Szachta, D. Barwinek: Od jelit do depresji – rola zaburzeń ciągłości bariery jelitowej i następcza aktywacja układu immunologicznego w zapalnej hipotezie depresji; Neuropsychiatria i Neuropsychologia 2012; 7, 2: 76–84
5. A. Kościej, U. Skotnicka-Graca, I. Ozga: Rola wybranych czynników żywieniowych w kształtowaniu odporności dzieci; Probl Hig Epidemiol 2017, 98(2): 110-117
6. A. Strzępa, M. Szczepanik: Wpływ naturalnej flory jelitowej na odpowiedź immunologiczną, Postepy Hig Med Dosw (online), 2013; 67: 908-920 e-ISSN 1732-2693
7. E. Dymarska: Czynniki modulujące układ immunologiczny człowieka; Zeszyty Naukowe Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej im. Witelona w Legnicy 19 (2), 21-37 2016